电学专题 灯泡额定功率 实验题 类型 ----2024-2025学年 人教版物理 九年级 上学期

电学专题 灯泡的额定功率 实验题 类型 一、实验题 1．利用图所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为 2.5V。    （1）用笔画线代替导线，将图中所示的器材连接成完整电路；( ) （2）连接电路时开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； （3）某次实验时，电流表的示数如图所示，则通过灯L的电流为 A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W； （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）在没有电流表的情况下，用如图所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为 R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S₁，调节滑片，使电压表示数为 U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关 S、S2，此时电压表的示数为 U； 可知小灯泡的额定功率 P额 = （用U额、U和 R表示）； 若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx= （用U0、U额、U和R表示）。 2．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为，小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示。    （1）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整要求导线不能交叉； （2）正确操作后，小明同学闭合开关，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为； （3）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； （4）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 ； （5）小组的同学完成上述试验后，小华提议用这些器材探究电流与电压的关系，小明立刻说明无法完成此实验，小明认为不能完成此实验探究的理由是 。 3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为的电源、额定电压为的小灯泡（灯丝电阻约为），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器、、可供选择。    （1）通过估算，滑动变阻器应选择 （选填“R1”“ R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整 。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗； （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 ； （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 。 4．小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。 （1）请用笔画线代替导线，帮他连接好实物图。要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮 ； （2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是 （选填字母）； A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱 B．灯泡的电阻太小 C．滑动变阻器的最大阻值太小 （3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动，同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光； （4）经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W； （5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是 （选填字母）； A．只将电源电压减小 B．只更换一个其他规格的滑动变阻器 C．将该电压表并联到滑动变阻器的两端 （6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V； ②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。 5．小鹏同学在实验室找到两个额定电流均为0.3A、额定电压标识模糊不清的灯泡。从实验老师处得知两灯的额定电压分别为“2.5V”和“3V”，但由于标识模糊不清，无法区分。小鹏同学想通过如图甲所示的电路，根据已学的电学知识，区分这两个小灯泡。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整电路； （2）连接电路并闭合开关，小鹏发现灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是 A．灯泡短路　　B．灯泡断路　　C． 滑动变阻器接的是下端两接线柱 （3）故障排除后，移动滑片到某一位置，电流表的示数如图乙所示，此时通过灯泡的电流为 A；要使该灯泡正常发光，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，且眼睛注视 （选填“电压表”或“电流表”）的示数达到额定值。 （4）小鹏继续移动滑动变阻器的滑片，记下多组数据，并绘制成图丙所示小灯泡的I-U图像，确定该灯泡的额定电压，并计算出该灯泡的额定功率为 W。 （5）同组的小鑫同学认为采用图丁所示的方法也可分辨这两个小灯泡：闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.3A，这时他发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 V。 （6）小鹏利用（4）问中已测量的灯泡，接入如图戊所示的电路中，从而测出未知电阻Rx的阻值。具体步骤如下： ①只闭合开关S0、S1，断开S2，移动滑片，使电压表示数为1V； ②保持滑片位置不变，断开S1，闭合S0、S2，读出电压表示数为2.6V； ③根据实验数据可得：Rx的阻值为 Ω。 6．在“测量小灯泡的电功率”的小组实验中，老师提供的小灯泡的额定电压为“2.5V”，  正常发光时的电阻约为8Ω。 （1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整； （2）第一实验小组同学在闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数超过量程，经检查导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 ； （3）第二实验小组同学刚把最后一根线接好，灯泡就亮了，原因是 。改正后移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动； （4）第三实验小组同学移动滑片P， 记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘 制成图丙所示的I-U 图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率是 W， 有同学发现I-U 图线是弯曲的，不理解其原因，请你告诉他们原因是 ； （5）第四实验小组同学在完成上述测量后，选用定值电阻阻值为R0， 额定电流为 I额的小灯泡，用如图丁所示的电路也可以测量小灯泡的额定功率，实验步骤如下，请补充完整： ① 闭合开关S，S2， ； ② ，记录下此时电流表的示数为I1； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额= 。 7．做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额＝2.5V，灯丝电阻阻值不变）。 （1）连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了 两个接线柱。 （2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为 W。 （3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R＝25Ω，正确操作步骤如下： ①只闭合开关S和 ，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1＝ A； ②闭合开关S和 ，断开开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2； ③小灯泡的额定电功率表达式为P额＝ 。（用物理量符号表示） 8．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：      （1）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路 ； （2）在开关S闭合前，应将滑片P移到 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡 ； （4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察 表的示数，直到示数为 V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数； （5）继续移动滑片，让电压表示数低于，某时刻电流表示数如图乙为 A，观察灯泡亮度并记录电表示数：继续缓慢移动滑片，让电压表示数高出少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的图像，如图丙，则小灯泡额定功率为 W； （6）根据小灯泡图像和亮度变化，还可以发现 。 9．在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。 （1）请用笔画线代替导线，将图的电路连接完整；( ) （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率； （4）继续移动滑片，电压表示数如图所示，为 V，此时电流表示数为0.24 A，小灯泡的实际功率为 W；为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是 ； 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/ W 1 2.5 0.26 2 0.24 3 2.8 0.28 （5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率 ； （6）完成上述实验后，某小组设计了图所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下： ①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数； ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选 Ω的。 10．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5V。    （1）小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是 ； （2）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为 V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W； （3）实验结束后，小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为8V）、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图丁所示的电路，并完成了实验。实验过程如下： ①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为 V，小灯泡L1正常发光； ②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V； ③小灯泡L1的额定功率为 W。 11．张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3V。 （1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应滑到 （选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数为0，电流表有示数，产生这一现象的原因是 ； A．小灯泡短路    B．小灯泡断路    C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，继续进行实验，张华移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W，图像是曲线的主要原因是 ； （4）李英同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻，用图丙所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下： 她闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；然后保持不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式 （用已知和所测量的物理量符号表示）。 12．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为。 （1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 A．滑动变阻器短路    B．电流表断路    C． 电压表断路 （2）排除故障后，实验中，电压表的示数为，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为，则小灯泡额定功率为 ； （3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下： ①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则 ；（用、和表示） ②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（为已知量，表示小灯泡的额定电压） ③不改变滑动变阻器的滑片的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则 。（用、、、和表示） 13．物理实验小组连接了如图甲所示的电路，做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有：电源（可选电压为4.5V、6V），规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器一个，小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W）一个，电压表、电流表各一个，开关、导线若干。    （1）甲图连接的电路有一处错误，请把接错的那一根导线找出来打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接（只改接一根导线）； （2）正确连接电路后，当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W； （3）变阻器的滑片P移至某处时，电流表示数为0.18A，电压表示数如图乙所示为 V，此时小灯泡的电阻为 Ω； （4）该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路，利用阻值为的定值电阻和电压表、等器材，测量额定电压为的小灯泡L的额定功率，经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整： ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表 （选填“”或“”）的示数为，同时读出另一个电压表的示数，记为U； ②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡额定功率 。 14．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。    （1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）； A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω 2A”的滑动变阻器 C．“5Ω 1A”的滑动变阻器 （2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ； （3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）； （4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：    ①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V； ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 15．莉莉在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω  1A”，连接电路如图甲所示。    （1）电路连接时，莉莉需要 开关； （2）为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮莉莉用笔画代替导线连接好图甲中的电路； （3）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，同时发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 ； （4）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数如图乙所示，想使小灯泡正常发光，则应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动一些； （5）完成了上述的实验后，莉莉还想测另一只额定电压为U1的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。莉莉利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，并操作如下： ①依据电路图连接好电路，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 ，读出电压表示数为U2； ③小灯泡的额定功率P额= 。（用U1、U2和R0表示） （6）邻组的小李同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将5Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的阻值 （选填“调大”或“调小”）；在用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为2V。为完成四次探究，如果只调整电压表的示数，则小李应该控制电压表示数U0的范围为 。 16．电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。 （1）探究电流与电阻关系 ①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确； ②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V； ③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A； ④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 ； （2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验； ①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2； ②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A； ③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A； ④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A； ⑤小灯泡的额定功率P额= W。 17．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0~0.6A，0~3A），电压表（0~3V，0~15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2。 （1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作： ； （2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整( )； （3）本实验选择的滑动变阻器是 （选填“R1”或“R2”）； （4）小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小明接下来的操作合理的是 （选填字母符号）； A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （5）小明根据实验数据绘制出I-U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是 ； （6）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏 （选填“大”或“小”）； （7）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实 P额（选填“>”“<”或“=”）； （8）小明增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图A、B是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 （填序号）。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．A方案能，B方案不能 D．A方案不能，B方案能 18．用如图甲所示电路“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验。提供的器材有：电压可调电源，4个定值电阻（阻值分别是10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（20Ω，0.5A）、电压表、电流表、开关以及若干导线。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉）；( ) （2）实验时，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大接近电源电压，则故障可能为 ； （3）排除故障后，电源调至某一电压进行实验，当接入10Ω的定值电阻后，移动滑片，电流表示数如图乙所示，记录此时电流表示数为 A；保持滑动变阻器滑片位置不变，将10Ω的定值电阻换为15Ω的定值电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“左”或“右”），直到电压表示数回到 V，更换电阻重复实验，分析实验，可以得到的结论是： ； （4）电源电压调为6V，其它器材不变，为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在 范围内； （5）另一组的同学将定值电阻更换为小灯泡，在电源电压未知、定值电阻R0已知的情况下，利用如图丙测出额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。实验步骤如下： A．闭合S1、断开S2，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为，灯正常发光； B．闭合S2、断开S1，保持滑动变阻器滑片不动，读出电流表示数为I1； C．P额= 。（用已知量和测量量表示） 19．如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω  1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。    （1）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填“”或“”）； （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 ； （3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时。电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W； （4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为 ）， 阻值已知： ①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I； ③小灯泡额定功率的表达式 （用字母表示）。 20．两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“2.5V”和“3.8V”字样。 （1）图甲是小明测量小灯泡L1电功率时连接的实物图； ①请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 ； ②电路连接正确后，闭合开关，小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 （填序号）； A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 ③问题解决后，移动滑片P，记录多组数据，绘制成如图乙所示的I-U图像，由此可知小灯泡的额定功率是 W； （2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率； ①闭合开关S，S1接 ，将滑动变阻器R1的滑片P移至最左端，调节电阻箱使电压表的示数为3.8V； ②闭合开关S，S1接 调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数仍为3.8V； ③保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将电阻箱的调为0，读出电压表的示数U1，再将电阻箱调为10Ω，记为R0，读出电压表的示数U2； ④小灯额定功率的表达式为 （用U额、U1、U2、R0表示）； ⑤为了更简单地测出小灯泡的额定功率，只需将 和 互换位置。 试卷第16页，共17页 试卷第17页，共17页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 见解析 断开 A 0.2 0.625 变大 【详解】（1）[1]根据题意可知，电路为串联电路，电压表测小灯泡电压，电源为两节干电池，电压表选择小量程，图中电压表和小灯泡之间缺一条导线，如下图：    （2）[2][3]为确保电路安全，连接电路时，开关需要断开，且滑动变阻器需要向阻值小的一端调节，即向A端移动使灯逐渐变亮。 （3）[4]据图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，读数为0.2A。 [5]根据I-U图像可知，当灯泡处于额定电压即2.5V时，电流为0.25A，则灯泡的额定电功率为 （4）[6]直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，此时电路为断路，电压表串联接入电路，测电源电压，所以示数会变大。 （5）[7][8]根据题意可知，电路为L、R、滑动变阻器串联，灯泡的电压为U额，定制电阻和灯泡的总电压为U，可求定制电阻的电压为 电路中的电流为 灯泡的额定功率为 此时滑动变阻器的电压为 滑动变阻器接入电路中的阻值为 2．    1.5 左 0.5 10 灯丝的阻值不是定值，会随温度的变化而变化 【详解】（1）[1]变阻器按一下一上接入电路，电压表与灯并联，电流表串联在电路中，如下所示： （2）[2]灯在额定电压下正常发光，正确操作后，小明同学闭合开关，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数（如图乙所示)为1.5V。 [3]若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向，就要减少变阻器的电压，所以应将图甲中滑片P向左端移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）[4]绘制成图丙所示的I-U图像，灯的额定电压下的电流为0.2A，根据图像信息，小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （4）[5]由欧姆定律可知，灯正常发光的电阻为 根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压为 4.5V-2.5V=2V 根据分压原理，该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 （5）[6]探究电流与电压的关系时要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故小明立刻说明无法完成此实验。 3．    灯泡断路 2.2 A 0.5 【详解】（1）[1]灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压 U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V 由欧姆定律知道，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为 考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2。 [2]滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图    （2）[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路。 （3）[4]P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V。 [5]因2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。 [6]根据图丙信息知道，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是 4．    A 右 电压表 3 C 5 【详解】（1）[1]根据滑动变阻器的要求可知，闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，只能选择滑动变阻器的右侧的下端接线柱接入电路，如图所示：    （2）[2]根据题意可知，灯泡发光很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故BC不符合题意，A符合题意。 故选A。 （3）[3][4]排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表的示数为4V，小于额定电压，所以，接下来要增大灯泡两端的电压，由串联电路电压特点可知，滑动变阻器的两端电压就要降低，根据串联的分压原理，滑动变阻器接入电路中的电阻就变小，所以，应该将滑动变阻器的滑片向右边移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡达到额定电压为止，即小灯泡正常发光。 （4）[5]根据如图丙可知，当小灯泡的电压是6V时，通过小灯泡的电流是0.5A，所以，该小灯泡的额定功率为 （5）[6]若电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，根据串联电路的电压特点可知，可将该电压表并联到滑动变阻器的两端，电压表的量程可以选择0到3V的，当小灯泡的电压是6V时，滑动变阻器分的电压是2V，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （6）[7]①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器R，小灯泡，定值电阻Rx串联，电压表测量灯泡两端电压，且电压表的示数为3V，根据图丙可知，通过小灯泡的电流是0.3A； ②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器R，小灯泡，定值电阻Rx串联，电压表测量灯泡和定值电阻Rx两端总电压，且电压表的示数为4.5V，因保持滑动变阻器的滑片位置不动，所以，灯泡亮度和分得的电压不变，通过灯泡的电流仍然是0.3A且与通过定值电阻Rx的电流相等，所以，定值电阻Rx两端电压是 则定值电阻Rx的大小是 5． C 0.28 B 电流表 0.75 3 8 【详解】（1）[1]滑动变阻器接入电路的接线柱要求“一上一下”，图中右下接线柱已经接入电路，故只需要将上接线柱接入电路即可，同时滑动变阻器应当与灯泡串联从而改变灯泡两端电压，而灯泡的左端已经接入电路，所以将灯泡右端和滑动变阻器的上接线柱相连即可，如图所示。 （2）[2]电流表和电压表都有较小的示数，说明电路是完全接通的，且灯泡没有发生短路。又由于无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，说明流经灯泡的电流较弱，从而说明电路总电阻较大，由此可判定，滑动变阻器接入的是下端的两个接线柱，故选C。 （3）[3]图乙中电流表的“0.6A”接线柱接入电路中，所以电流表的示数是0.28A。 [4]由于两个灯泡的额定电流均为0.3A，而此时电流表的示数是0.28A，所以应增大电路中的电流，所以应减小电路中的电阻，而滑动变阻器的B端接入了电路，当滑片向B端移动时，滑动变阻器接入电路电阻变小，故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动。 [5]由于两个灯泡的额定电流是0.3A，因此为了使灯泡正常发光，流经灯泡的电流必须是0.3A，所以应确保电流表的示数是0.3A，所以眼睛应注视电流表的示数。 （4）[6]根据图丙中的I-U关系图象可知，当I = 0.3A时U = 2.5V，由此可知该灯泡的额定电压是2.5V，所以该灯泡的额定功率 P = UI = 2.5V × 0.3A = 0.75W （5）[7]图丁中两灯泡串联，而两灯泡的额定电流均为0.3A，所以只需调节滑动变阻器使电流表示数为0.3A就可以使两灯泡正常工作，根据灯泡实际功率越大亮度越大，由L1比L2更亮一些可得，L1的功率更大，又根据P = UI得，当电流一定时，电压越大，功率越大，所以L1两端的电压大于L2两端的电压，因为两灯的额定电压分别为“2.5V”和“3V”，所以L1的额定电压是3V。 （6）[8]当开关S0、S1闭合，S2断开时，灯泡L与电阻Rx串联，电压表测量灯L两端电压且示数为1V，所以灯泡两端电压UL = 1V，根据图丙可知，通过灯泡L和电阻Rx中的电流I = 0.2A；由于滑片位置不变，开关S1断开，S0、S2闭合，所以灯泡L与电阻Rx仍然串联且二者两端电压不变，电压表测量灯泡L与电阻Rx两端电压，所以UL = 1V，UL + Ux = 2.6V，所以Ux = 1.6V，所以根据欧姆定律，得 6． 断路 连接电路时未断开开关 右 0.75 灯泡灯丝的电阻会随着温度的变化而变化 调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表的示数为灯泡的额定电流I额 闭合开光S、S1，断开S2 I额（I1－I额）R0 【详解】（1）[1]由题意知，小灯泡的额定电压为“2.5V”，正常发光时的电阻约为8Ω，根据欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电流为 所以电流表选用小量程，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如图所示： （2）[2]小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表有较大的示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即可能是小灯泡断路。 （3）[3]接好最后一根导线，小灯泡就亮了，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关。 [4]由图乙知，电压表选用小量程，分度值0.1V，此时电压表的示数为2.2V。由于灯泡额定电压2.5V，故应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端电压；根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右端移动。 （4）[5]由图丙所示的I-U图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为 [6]由图丙知，该I-U图线是一条曲线，电压与电流不是一次函数的关系，原因小灯泡的电阻不是定值，当小灯泡两端的电压增大时其阻值变大，主要原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。 （5）①[7]由图丁知，当闭合开关S、S2，断开S1时，灯泡与R0并联，电流表测量通过灯泡的电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为I额，此时小灯泡正常发光。 ②[8]只闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡与R0并联，此时电流表测量干路电流，保持滑片位置不变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常发光，此时电流表的示数为I1。根据并联电路电流特点可知，此时通过定值电阻R0的电流为 根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压为 ③[9]根据并联电路电压特点可知，各支路电压相等，此时灯泡两端的电压为额定电压，即 由可得，此时灯泡正常发光时的额定电功率为 7． 下面 0.75 S2 0.1 S1 S2 U额（I2﹣I1） 【详解】（1）[1]连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路；若小灯泡较暗，说明电路的电流较小，电路的电阻较大，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变，说明变阻器没有了“变阻”的作用，造成这一现象的原因可能是：滑动变阻器接了下面的两个接线柱。 （2）[2]排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为 （3）①[3][4]只闭合开关S和S2，此时灯泡L和定值电阻R并联，电流表测定值电阻的电流；要使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压为额定电压，定值电阻R两端的电压也等于灯泡L的额定电压2.5V，故此时电流表示数为 ②[5][6]闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2。 ③[7]在步骤②中，电流表测R与灯泡并联的总电流，由于电路连接关系没有改变，各电阻的电压和电阻大小不变，故通过灯的电流不变，由并联电路电流的规律，灯的额定电流为 小灯泡额定功率表达式为 8．    B 短路 电压 2.5 0.2 0.75 小灯泡的亮度越高，其电阻变大 【详解】（1）[1]根据实验要求可知，电压表测小灯泡两端的电压，由于小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择小量程，电路图如下图所示    （2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的B端。 （3）[3]灯泡不亮，说明没有电流流过小灯泡，电流表有示数，说明电路是通路，电压表没有示数，说明小灯泡两端没有电压，则电路故障可能是小灯泡短路。 （4）[4][5]闭合开关S，移动滑片P，要使小灯泡正常发光，则应该观察电压表的示数，使其达到小灯泡正常发光的额定电压2.5V，记录电压表和电流表示数。 （5）[6]由于电流表的小量程接入电路，当电流表示数如图乙所示时，此时电路电流为0.2A。 [7]根据小灯泡的图像图丙可知，当达到小灯泡的额定电压2.5V时，通过小灯泡的额定电流为0.3A，由可得，小灯泡的额定功率为 [8]根据小灯泡图像和亮度变化可知，随着小灯泡两端的电压增大，小灯泡的亮度越高，其电阻变大。 9． 左 2.5 2.2 0.528 小灯泡的亮度 越大 5 【详解】（1）[1]本实验是为了测量小灯泡的电功率，所以滑动变阻器使用“一上一下”的接线柱串联接入电路，电压表并联在小灯泡两端，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选择0~3V，如图所示： （2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑片应位于滑动变阻器的阻值最大处，根据电路图可知，下接线柱接在了右端，所以滑动变阻器的滑片应置于左端。 （3）[3]闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压，即2.5V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，根据电功率公式可测得额定功率。 （4）[4]如图所示，因为电压表的量程选择的是0~3V，所以根据指针所在的位置可得，电压表的示数为2.2V。 [5]当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数为0.24A，根据电功率公式可测得小灯泡的实际功率为 [6]因为研究的是小灯泡发光情况与电功率的关系，所以还需要增加记录的内容是：小灯泡的亮度。 （5）[7]由表格可知，小灯泡两端电压越大，通过小灯泡的电流越大，由公式可知，小灯泡的实际功率越大。 （6）[8]当小灯泡正常发光时 因为使用的还是原来的小灯泡，所以根据表格可知，小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.26A，又因为使用的还是原来的电源，所以此时R0两端的最大电压为 根据欧姆定律可得R0的最大阻值为 故R0应选5Ω的。 10． 电流表正、负接线柱接反了 1.8 左 0.6 2 2.4 【详解】（1）[1]乙图中电流表指针反偏，说明电流表正、负接线柱接反了。 （2）[2][3][4]由乙图可知，电压表所选量程为0~3V，分度值为0.1V，读出其示数为1.8V；示数小于灯的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；灯泡的额定功率 P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W （3）①[5]断开开关S1，闭合开关S、S2，滑动变阻器与小灯泡L1串联，电压表测滑动变阻器的电压，根据串联分压原理，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为 UR=U-UL=8V-6V=2V 小灯泡L1正常发光。 ③[6]断开开关S2，闭合开关S、S1，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器的电压；保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V；根据串联分压的规律可知 R滑=5Ω 在①中，电路电流为 小灯泡L1的额定功率为 P额=ULI=6V×0.4A=2.4W 11． 断开 右 A 0.625 小灯泡的电阻受温度的影响 【详解】（1）[1][2]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态，滑片应置于变阻器阻值最大处于，即图甲中的变阻器的最右端。 （2）[3]A．实验所用电路为串联电路，电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数，且小灯泡不亮，可能是小灯泡短路了。故A符合题意； B．小灯泡断路时，电流表无示数，但电压表与电源接通，电压表有示数，故B不符合题意； C．滑动变阻器短路时，电路通路，电流表有示数，电压表与电源接通，电压表有示数，故C不符合题意； D．滑动变阻器断路，电流表无示数，电压表也无示数，故D不符合题意。 故选A。 （3）[4]由图乙知，小灯泡两端的电压为2.5V时，电路中的电流为0.25A，小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W [5]图乙中，图像是曲线是因为小灯泡的电阻受温度的影响，电压增大时，小灯泡灯丝的温度升高，电阻也随之增大。 （4）[6]由图丙知，小灯泡与R0和滑动变阻器串联连接，电压表的导线接在a处时，电压表测小灯泡两端的电压，调节滑片，让电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，小灯泡正常工作。滑片位置保持不变，电压表的导线换接到b处时，电压表测量小灯泡及R0的总电压， R0两端的电压 U0=U-U额 电路中的电流 小灯泡的额定功率 12． B 左 0.75 【详解】（1）[1]如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压。闭合开关后 A．若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意； B．若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意； C．若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意。 故选B。 （2）[2]电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路的分压原理可知，电阻越大分到的电压越多，故要增大灯泡两端的电压，就要减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。 [3]灯泡正常发光时，电流表的示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡的额定功率为 P额′=U额′I额=2.5V×0.3A=0.75W （3）①[4]断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U=U1；再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为 U0=U-U2=U1-U2 则电路中的电流为 所以R1的阻值为 ②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，示数为(U1-U额)，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光。 ③[5]不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，仍然是灯泡L、R1、R0串联接入电路，说明灯泡正常发光，此时电压表测R1两端的电压为U3，则此时电路中的电流为 则灯泡的额定功率为 13．    4.5 0.5 1.8 10 V1 【详解】（1）[1]由图可知，电压表被串联在电路中，正确做法是将其正极导线，接在灯泡正极，负极导线接在灯泡负极，使其并联在灯泡两侧，如图所示：      （2）[2][3]由题意知，小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡额定电压为2.5V，额定功率小于0.75W，由得 小灯泡额定电流不能大于0.3A，变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，根据欧姆定律得 变阻器此时分得电压应低于3V，根据串联电路电压特点，电源电压等于各部分电压之和，为保证灯泡正常工作，所以电源电源应选择4.5V，则此时滑动变阻器分得电压为 由得，此时经过变阻器电流为 根据串联电路电流处处相等可得，灯泡得额定电流为0.2A，由可得，灯泡得额定功率为 （3）[4][5]图乙可知，电压变读数为1.8V，根据得，小灯泡电阻阻值为 （4）[6]由图可知，电压表V1测灯泡两端电压，所以要测量灯泡得额定电压，应让电压表V1示数为U额。 [7] 由图可知另一个电压表V2测灯泡与定值电阻R0两端电压，示数记为U，其中定值电阻R0与灯泡串联，根据串联电路电压特点可得，定值电阻R0两端电压为 由于串联电路电流处处相等，根据得，经过定值电阻R0的电流就是电路电流，即 由得，灯泡额定功率为 14． B 小灯泡断路 左 0.5 1.8 【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。额定电流约为 此时滑动变阻器接入电路中的阻值约为 由此可知，应选“20Ω 2A”的滑动变阻器。 故选B。 （2）[2]电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联在电源两端，测电源电压，与电压表并联的电路部分存在断路，故小灯泡断路。 （3）[3]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。为了测量小灯泡的额定功率，应增加小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑动变阻器的滑片向左移动。 （4）[4]由图丙可知，当电压为2.5V时，电流为0.2A。因此小灯泡的额定功率是 P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W （5）[5]开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与小灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压 UL=6V 根据串联电路电压的规律可得 U滑=U-UL=18V-6V=12V 所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V时，小灯泡正常发光。保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为 U左=8V 由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测量出定值电阻R两端的电压，需要测量出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即 U′=14V 在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R两端的电压 UR=U-U′=18V-14V=4V 此时电路中的电流 当电压表示数为U左=8V时，滑动变阻器滑片左边电阻的阻值 故在①中，小灯泡的额定电流为 则小灯泡的额定功率 P额=ULIL=6V×0.3A=1.8W 15． 断开    灯泡短路 右 S、S2 调大 2.4~3V 【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，需要断开开关。 （2）[2]滑片右移时灯的亮度变亮，说明滑片右移时滑动变阻器的电阻减小，所以需将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如下图所示：    （3）[3]连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明小灯泡发生了短路，所以电路中存在的故障可能是小灯泡短路。 （4）[4]由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，想使小灯泡正常发光，需将小灯泡两端的电压增大为额定电压2.5V，根据串联分压原理可知，需减小滑动变阻器的电阻，所以应将滑片向右移动一些。 （5）①按图连接电路后，首先闭合开关S、S1，此时滑动变阻器R、定值电阻R0和电灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压。移动滑片P，使电压表的示数为U1，此时小灯泡正常发光。 ②[5]保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时滑动变阻器R、定值电阻R0和电灯泡仍串联，电压表测小灯泡和定值电阻R0两端的总电压，为U2。由于电路结构没变，两次电路中的电流不变，各个用电器两端的电压不变，所以电路中的电流为 ③[6]小灯泡的额定功率为 （6）[7]探究电流和电阻的关系时，要保持定值电阻两端的电压不变，定值电阻的阻值由5Ω换为10Ω时，根据串联分压的原理，定值电阻阻值变大，则两端的电压也变大。为了保持定值电阻的电压不变，应使滑动变阻器阻值变大分到更多的电压，故应将滑动变阻器的阻值调大。 [8]为完成四次探究，如果只调整电压表的示数，已知电压表量程为3V，则定值电阻两端的电压最大为3V；当定值电阻换为最大值20Ω，滑动变阻器的电阻调为最大值30Ω时，定值电阻两端的电压为需要控制的最小电压U小，根据串联分压原理可得 代入数据可得 解U小=2.4V。故该控制电压表示数U0的范围为2.4~3V。 16． 1.5 左 0.4 左 反比 R2 保持R2滑片位置不变 1.75 【详解】（1）[1]①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示： [2]②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有 由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ,当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。 [3]③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。 [4]由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。 [5]④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。 [6]经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 （2）[7] ①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示： 先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压 U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V 将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。 [8][9]④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻 已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值 R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω 由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压 U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V 所以小灯泡的额定电压 U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V 故小灯泡的额定功率 P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W 17． 电流表进行调零 R1 A 电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率 大 > B 【详解】（1）[1]小明检查仪器时，即连接电路前，电流表指针位置如图甲所示，指针在零刻度左边，说明电流表未进行调零，接下来应当进行的操作是电流表进行调零。 （2）[2]额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，所以小灯泡处于额定电压时的电流为 流过小灯泡的电流是0.3125A，即电路的电流是0.3125A，故电流表选择的量程为0~0.6A即可，电压表的电压不会超过2.5V，电压表选择的量程为0~3V即可，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，均采用“正进负出”的连接方式，连接电路如图所示。 （3）[3]电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压为2V，再根据串联电路的分压原理可得 、、，代入上式可得 解得，即此时滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑动变阻器的最大电阻必须大于6.4Ω，滑动变阻器R1的最大电阻是30Ω，滑动变阻器R2的最大电阻是5Ω，故选择最大电阻是30Ω的R1滑动变阻器。 （4）[4]把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，电路故障为小灯泡断路，电压表串联在电路中，此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，确保小灯泡与灯座接触良好，它两端的接线柱与导线接触良好，那么电路有故障，就是小灯泡断路了，不是小灯泡之外的其他问题了。 故选A。 （5）[5]如图丙所示，图中阴影部分是横轴示数为1V，纵轴示数为0.1A的长方形面积，其大小是1V乘以0.1A的积，即，而，所以该面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率。 （6）[6]测量功率时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值，故灯泡额定功率的测量值偏大。 （7）[7]当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率，但是随着功率减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，故灯泡的实际功率。 （8）[8]图A中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图B中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，由于开关S接“a”、“b”各一次，只能一次，假设调节滑动变阻器滑片在某一位置，开关S接“a”、“b”各一次，然后得到的电压表示数，相减，不是2.5V，那么次数用完了，不能继续实验，则不能测出小灯泡的额定功率，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；综上所述，两种方案都不能。 故选B。 18． 定值电阻断路 0.4 右 4 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 3.6~5V 【详解】（1）[1]在探究通过导体的电流与电阻关系的实验中，电流表串联接入电路；滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电流表串联在电路中，如下图所示： ； （2）[2]实验时，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数较大接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，则故障可能为定值电阻断路。 （3）[3]由图甲可知，电流表选用0~0.6A，移动滑片，电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.4A。 [4][5]当接入10Ω的定值电阻后，则定值电阻两端电压 实验中，当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右滑动，直到电压表示数回到4V。 [6]由于定值电阻两端电压为一定值，电流与电阻的乘积保持不变，故可以得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）[7]由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电路中最大电流为0.5A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压 研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 U滑=U总-UV'=6V-UV' 根据分压原理有 即 ① 因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得 解得电压表的示数 UV'=3.6V 即为完成实验，电压表的最小电压为3.6V，故为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在3.6~5V范围内。 （5）C．[8]在步骤A中，定值电阻R0与灯泡先并联，再与滑动变阻器串联，电流表测通过定值电阻的电流，由欧姆定律可知，灯两端的电压为3.8V，灯正常发光；在步骤B中，定值电阻R0与灯泡先并联，再与滑动变阻器串联，电流表测干路的电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流 小灯泡的额定功率 19． 小灯泡处短路 B 0.625 【详解】（1）[1]滑变器若选择，与灯泡串联接入电路中，电源电压 ，灯泡电阻约为10Ω，变阻器阻值最大，即时，根据串联分压，此时灯泡和变阻器两端电压均为3V，变阻器阻值无法再增大，则灯泡两端电压最低为3V，无法达到2.5V的额定电压，即R1的最大阻值偏小，无法完成实验，故实验中应选择最大阻值较大的。 （2）[2]分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。电流表有示数则电路为通路，电压表无示数则说明灯泡可能被短路。 （3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，想要达到额定电压，需使灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律，需减小变阻器两端电压，根据串联分压的规律可知，需减小变阻器的阻值，由图可知，滑片P应向B端移动。 [4]由图可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡电流为0.25A，小灯泡的额定功率 （4）[5][6]分析丙图中的测量方法：由于没有电压表，需要用和电流表代替电压表，使灯泡两端电压为额定电压时，测出电流即可求出额定功率。图中灯泡和并联，要使灯泡两端电压为，则两端电压也为，则电流表示数为 再通过开关改变电流表测量对象，测出干路电流 ,得出通过小灯泡的电流 则小灯泡的额定功率为 20． C 0.625 1 2 R1 R2 【详解】（1）[1]伏安法测灯泡电功率实验中灯泡和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，所以电路图如图所示 [2]AB．闭合开关，小灯泡不亮，但是电流表有示数，说明电路是通路，各电路元件完好，所以AB操作不必要，故AB不符合题意； C．电路中有电流，但是灯泡不亮的原因是灯泡实际功率太小，所以应该移动滑动变阻器滑片，增大电路中电流，增大灯泡的实际功率，观察灯泡是否正常发光，故C符合题意。 故选C。 [3]由图乙可知当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，所以小灯泡L1的额定功率为 （2）[4]闭合开关S，S1接1，滑动变阻器R1的滑片P移至最左端，灯泡L1和R2串联，电压表测灯泡两端电压。调节电阻箱，当电压表的示数为3.8V，此时灯泡正常发光，灯泡的电功率为额定功率。 [5]闭合开关S，S1接2，R1和R2串联，电压表测R1两端电压。由于电阻箱阻值没有改变，当调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数仍为3.8V时，电阻R1接入电路的电阻等于灯泡的额定电压下的电阻，即。 [6]闭合开关S，S1接2，R1和R2串联，保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将电阻箱的调为0，电压表的示数U1为电源电压。再将电阻箱调为10Ω，记为R0，电压表的示数U2。此时电路中电流为 滑动变阻器R1两端电压为 此时滑动变阻器R1接入电阻的阻值为 又，所以灯泡额定功率为 [7][8]从小华的实验过程来看，使用一个电阻替代小灯泡额定电压下的电阻。关键是要知道等效电阻的阻值大小，所以可以将R1和R2互换位置，互换后，操作过程如下： ①闭合开关S，S1接2，将电阻箱R2阻值调为0。灯泡L1和R1串联，电压表测量小灯泡两端电压，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数为3.8V，灯泡正常发光。 ②闭合开关S，S1接1，此时电压表测量电阻箱R2两端电压。保持滑动变阻器R1的滑片P不动，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为U额=3.8V，此时R2的电阻等于灯泡的额定电压下的电阻。读出电阻箱的示数R。 所以灯泡的额定功率为 答案第2页，共26页 答案第1页，共26页 学科网（北京）股份有限公司 $$