专题13 测量小灯泡电功率实验 专项练习--2024-2025学年度人教版 物理九年级上学期

2024-2025学年度人教版9年级全册期末考试必考的四种题型专练 专题13 测量小灯泡电功率实验（共10题） 1. 某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端； ②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率________W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出________（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。 【答案】（1） ①. A ②. 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V ③. 0.75 （2）< 【解析】小问1详解】 ①为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片必须位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。 ②L1的额定电压为2.5V，为了使灯泡正常发光，闭合开关后，应移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V。 由图乙可知，电流表使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，因此L1的额定功率为 【小问2详解】 保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压增大，而滑动变阻器接入电路的阻值不变，由可知，电路中电流增大，总电阻减小，因 因此，由可知，灯泡正常发光时， 2. （2024广西）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器________（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为________ V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________（选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答：________ 【答案】 （1）b 断路 （2） 1.2 6.25 1 （3）增大 （4）见解析 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即b端。 闭合开关，灯泡不亮，电路可能断路，则电路故障可能是滑动变阻器断路。 （2）电压表选择小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V。 由图丙可知，小灯泡正常发光时电流为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻为 根据可知，小灯泡的额定功率为 （3）图丙中，当灯泡电压变大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝温度变高，灯泡的电阻随温度的升高而增大。 （4）温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，因此选择电压变改装为温度显示仪。 3. （2024黑龙江哈尔滨）小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压关系”。 （1）他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”，实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是：________； （2）他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。 ①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接；____ ②连好电路，闭合开关，发现L1不亮、L2亮、电压表无示数，则故障原因可能是_______； （3）前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小，用到了转换法。请你仿照方案一，再设计一个比较电功率大小的方案二（填写①②③④处的内容）。 方案一 方案二 项目 内容 项目 内容 能量转化 电能转化为内能和光能 能量转化 ①____ 器材 两个阻值不同发光原理相同的小灯泡 替代灯泡的器材（或器材组合） ②____ 现象 灯泡的亮暗不同 现象 ③____ 判断方法 灯泡亮的比暗的功率大 判断方法 ④____ 【答案】 （1） 保持电压不变 （2） 灯泡L1短路 ④.（3） 见解析 见解析 见解析 见解析 【解析】（1）探究“电功率与电流的关系”，保持电压不变，改变电流，实验中选择L1和L2两只灯泡并联是为了保持两个灯泡两端的电压不变。 （2）①探究电功率与电压的关系，保持电流不变，改变电压，两个灯泡串联，如图所示： ②连好电路，闭合开关，发现L1不亮、L2亮，说明电路是通路，电压表无示数，可能灯泡L1被短路。 （3）①设计一个能量转化为电能转化为机械能。 ②两个不同的电动机、钩码。 ③相同时间，吊起钩码相同的高度，吊起钩码的质量不同。 ④电动机吊起钩码质量大的功率大。 4. （2024牡丹江）小江发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。 （1）小江选择两节新干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，请在方框内画出对应的电路图。___________ （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，将数据记入表格。继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是___________。 （3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示，此时电流表的示数为___________A，小灯泡的额定功率为___________W。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为2.9V，读出电流表示数，将数据记入表格。如表所示，小江设计的表格不足之处是___________。 实验次数 灯泡两端电压U 通过灯泡的电流I 灯泡的电功率P 发光情况 1 2 0.26 052 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.9 0.32 0.93 较亮 （5）实验表明小灯泡的亮度由___________决定。 【答案】 （1） （2） 增加一节新的干电池 （3） 0.3 0.75 （4）测量的物理量没有单位 （5）实际功率 【解析】（1）根据实物图画电路图，电路图与实物图须一一对应，电路图如下： （2）将滑片移动到阻值最小的位置，滑动变阻器两端电压最小，此时小灯泡两端电压也无法达到2.5V，说明电源电压偏低，则可以增大电源电压，即增加一节新的干电池。 （3）由图乙可知电流表接小量程，所以电流表示数为0.3A。 小灯泡的额定功率为 （4）根据小江设计的表格可知不足之处为：所测量的物理量没有带单位。 （5）根据表格数据，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。 5.（2024黑龙江绥化） 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整__________；（导线不允许交叉） （2）现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择，应选择__________（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流； （3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着__________（选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W； （4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是__________； （5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析：__________。 【答案】 （1） 或 （2）B 保护电路 （3） 电压表 0.65 （4） 寻找普遍规律 （5）见解析 【解析】（1）要测量小灯泡的电功率，小灯泡与滑动变阻器应串联连接，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表应并联在小灯泡的两端，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，作图如下： >或 （2）小灯泡的额定电流约为0.3A>0.2A，C变阻器不符合题意；小灯泡正常发光时的电阻约为 此时变阻器两端的电压 U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V 据串联电路的分压特点有 解得，变阻器应接入电路的阻值，R大大于10欧，而小于20欧，所以应选择B变阻器。 实验中，为了保护电路，在闭合开关前，滑片应置于变阻器阻值最大位置处。 （3）小灯泡发光较暗时，说明未正常发光，移动滑片时，应观察电压表，直到其示数为2.5V。 由图书知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A。小灯泡的额定功率 （4）为得到更具普遍性的结论，应进行多次实验，得到多组实验数据。 （5）根据可知，若灯丝电阻不变，实际电压为额定电压一半时，实际功率恰好等于额定功率的四分之一；当实际电压低于额定电压时，灯丝温度降低。电阻减小，所以此时实际功率大于额定功率的四分之一。 6. （2024江苏无锡市）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 【答案】 1.14 实际功率 【解析】如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端的电压，则根据可以测量出小灯泡的实际功率。 根据第②数据可知，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定功率为 实际功率比较大时，相同的时间内，更多的电能转化为光能，小灯泡更亮，故小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定的。 7．小兰、小美想要测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。器材有：电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）如图甲所示是小兰、小美开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数。电路中出现的故障是 　　（请选填序号）； 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）测量过程中，滑片在某一位置时，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应缓慢将滑片P向 　　移动（选填“左”、“右”），灯正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　　W； （4）小兰在实验过程中，从滑片在最右端时开始测量，并移动滑片记录多组数据，绘制成I﹣U图象，如图丙所示，说明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而 　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），该电路所选的滑动变阻器规格为：　　（填写选项即可）； A．10Ω，0.5A B．20Ω，1A C．25Ω，0.5A D．30Ω，1A （5）实验过程中，电流表不慎损坏，小美设计了如图丁所示的电路图，也测量出了小灯泡的额定电功率。已知电源电压恒为U，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。 实验步骤如下： ①只闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片P不动，断开S2、闭合S1，读出电压表示数为U1； ③小灯泡的额定电功率P＝　　（用已知量和所测物理量符号表示）。 【答案】（1）见解析；（2）A； （3）左；0.75；（4）增大；C；（5）。 【解析】（1）图甲中，电流表与滑动变阻器串联后再与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，滑动变阻器应与灯串联，电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，如下图所示： （2）A、如果小灯泡短路，电压表被短路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，故A符合题意； B、如果小灯泡断路，电路是断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中，电压表有示数，故B不符合题意； C、如果滑动变阻器短路，电路是通路，电流表和电压表都有示数，故C不符合题意； D、如果滑动变阻器断路，电路是断路，电流表和电压表都没有示数，故D不符合题意； 故选：A； （3）灯在额定电压下正常发光，电压表的示数2V小于灯泡的额定电压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，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V， 由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，由图乙可知，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）由图丙可知，当小灯泡两端电压增大时，通过的电流也增大，实际电功率增大，亮度增大，温度升高，电阻增大， 由图丙可知电路中最小电流为0.1A，对应小灯泡的电压为0.5V，根据串联电路电压特点可知滑动变阻器两端的电压为： U滑＝3V﹣0.5V＝2.5V， 此时滑动变阻器接入电路的电阻为： R滑＝＝＝25Ω， 据此判断滑动变阻器所选规格应为C； （5）在步骤①中，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；在步骤②中，定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，保持变阻器滑片位置不动，根据串联分压原理得到： ， 所以， 在步骤①中，根据串联电路电压规律，变阻器两端电压为： U滑＝U﹣U额 则通过变阻器的电流为： I滑＝＝＝， 根据串联电路电流特点，小灯泡的额定电流为： I额＝I滑＝， 小灯泡的额定电功率为： P＝U额I额＝U额×＝。 8. （2024上海）物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 物理量 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是___________。 ②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为___________，电压表并联在__________两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）。 ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 【答案】 ①. P=UI ②. A 滑动变阻器 ③.0.7W 【解析】（1）测定小灯泡电功率的实验原理是P=UI。 （2）根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端。 小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。 小徐将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，此时电压表如图所示U灯=3V，由小王的序号3数据可知，U滑=1.5V，I=0.3A时，小王电路中 所以小王同学所选滑动变阻器应该选择A。 （3）因为小徐电路将滑片移至阻值最大处，所以R滑1=5Ω，U灯=3V，由小王的序号3数据可知，U滑=1.5V，I=0.3A时，小王电路中 所以小徐电路图和小王3号电路图一致，电源电压 U总=U灯+UR滑2=3V+1.5V=4.5V 由2号数据知U滑=2V时 U灯=U总-U滑=4.5-2V=2.5V=U额 所以小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W 9. 某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。 （1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：_________。 （2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向_________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是____________（选填“正确”或“错误”）的，理由是：________________。 （4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额=__________。（用U额、U1、U2、R0表示） 【答案】 （1）滑动变阻器接入电路中的阻值太大 （2）B 0.7 （3）错误 灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值无意义 （4） 【解析】（1）由题意可知，电流表和电压表均有示数，说明电路为通路，小灯泡不发光，说明小灯泡的实际功率很小，电路中的电流较小，这是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大。 （2）由表中数据可知，在第一次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，所以应该增加灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，应减少滑动变阻器两端电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片应该向B端移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。 由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，根据指针所在的位置可知，电流表的示数为0.28A，所以小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W （3）由于灯泡在不同的电压下的灯丝的电阻值不同，所以取平均值没有意义，故他们的做法是错误的。 （4）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小；保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，在将R1的滑片P调至最左端时，R1接入电路中的电阻为R0，所以电压表的示数U1，即为R2两端的电压，在将R1的滑片P调至最右端时，R1接入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2等于电源电压，根据串联电路分压原理可得 解得 因此灯泡的电阻 所以小灯泡的额定电压为 10. （2024湖北一模）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整_______； （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，_____（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的； （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 _____W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：_____； （4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②_____，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功表达式P额＝_____（用U额、U和R0表示）。 【答案】 （1） （2）小芳 （3）0.625 小灯泡的阻值和温度有关 （4）保持滑动变阻器位置不变 【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右，根据欧姆定律可知，小灯泡的额定电流约为 所以电流表的量程选0~0.6A，电流表与小灯泡串联接入电路，如图所示： （2）电压表示数接近3V且保持不变，而电源电压是两个干电池，所以电源电压为3V，即电压表的示数接近电源电压，所以可能是电压表串联在电路之中，即小灯泡发生断路，所以小芳排除障碍操作是正确的。 （3）小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，当小灯泡两端电压等于额定电压时，通过小灯泡的电流为0.25A，根据公式P=UI可得小灯泡的额定功率为 因为小灯泡的阻值随着温度的变化而变化，不是一个定值，所以通过灯丝的电流与其两端电压不成正比。 （4）由题意可知，这是利用“伏阻法”测小灯泡的额定功率，先用电压表测小灯泡的电压，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压U额，然后保持滑动变阻器位置不变，通过调整开关的闭合，使电压表测小灯泡和已知电阻R0两端的电压为U，所以此时电阻R0两端电压为 U0=U-U额 根据欧姆定律可得，此时通过电阻R0的电流为 因为小灯泡与电阻R0串联，所以通过两者的电流相等，根据P=UI可得，小灯泡额定功率的表达式为 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度人教版9年级全册期末考试必考的四种题型专练 专题13 测量小灯泡电功率实验（共10题） 1. 某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源两端电压保持不变； ①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在________端； ②闭合开关，应________以确定小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则的额定功率________W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率与的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将替换为，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出________（选填“>”“=”或“<”），他继续完成了的测量后，验证了推断。 2. （2024广西）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器________（选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为________ V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为________，小灯泡的额定功率为________W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而________（选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答：________ 3. （2024黑龙江哈尔滨）小洋设计实验探究“电功率跟电流、电压关系”。 （1）他设计图甲所示电路图探究“电功率与电流的关系”，实验中选择L1和L2两只灯泡并联的目的是：________； （2）他想用图乙器材“探究电功率与电压的关系”。 ①请你用笔画线代替导线完成图乙实物电路的连接；____ ②连好电路，闭合开关，发现L1不亮、L2亮、电压表无示数，则故障原因可能是_______； （3）前面实验中用灯泡亮暗反映电功率大小，用到了转换法。请你仿照方案一，再设计一个比较电功率大小的方案二（填写①②③④处的内容）。 方案一 方案二 项目 内容 项目 内容 能量转化 电能转化为内能和光能 能量转化 ①____ 器材 两个阻值不同发光原理相同的小灯泡 替代灯泡的器材（或器材组合） ②____ 现象 灯泡的亮暗不同 现象 ③____ 判断方法 灯泡亮的比暗的功率大 判断方法 ④____ 4. （2024牡丹江）小江发现家里不同房间的灯亮度不同，猜想可能是与灯泡的电功率有关。他找来若干节新干电池、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、同一规格的导线若干，测量额定电压为2.5V小灯泡的功率。 （1）小江选择两节新干电池进行实验，连接的实物电路如图甲所示，请在方框内画出对应的电路图。___________ （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出电流表示数，将数据记入表格。继续移动滑片，即使将滑片移动到阻值最小的位置，小灯泡两端电压也无法达到2.5V，解决的办法是___________。 （3）问题解决后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压达到2.5V。如图乙所示，此时电流表的示数为___________A，小灯泡的额定功率为___________W。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为2.9V，读出电流表示数，将数据记入表格。如表所示，小江设计的表格不足之处是___________。 实验次数 灯泡两端电压U 通过灯泡的电流I 灯泡的电功率P 发光情况 1 2 0.26 052 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.9 0.32 0.93 较亮 （5）实验表明小灯泡的亮度由___________决定。 5.（2024黑龙江绥化） 在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用的小灯泡上标有“2.5V”字样，额定电流约为0.3A，电源电压恒为6V，实验电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整__________；（导线不允许交叉） （2）现有规格为A“”、B“”和C“”的三个滑动变阻器可供选择，应选择__________（选填字母）滑动变阻器接入电路才能顺利进行实验。实验中滑动变阻器的作用是__________和调节小灯泡两端的电压及通过的电流； （3）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡发光很暗，这时眼睛应该看着__________（选填“电流表”或“电压表”）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W； （4）实验中改变小灯泡两端的电压，多次测量的目的是__________； （5）测得小灯泡的额定功率后，把小灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的功率大于其额定功率的四分之一，请对其加以分析：__________。 6. （2024江苏无锡市）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：______。闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V，观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功率为______W，小灯泡的亮度由______决定。 实验序号 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度 ① 3.0 0.28 较亮 ② 3.8 0.30 正常发光 ③ 4.2 0.32 过亮 7．小兰、小美想要测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。器材有：电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 （1）如图甲所示是小兰、小美开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数。电路中出现的故障是 　　（请选填序号）； 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）测量过程中，滑片在某一位置时，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应缓慢将滑片P向 　　移动（选填“左”、“右”），灯正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　　W； （4）小兰在实验过程中，从滑片在最右端时开始测量，并移动滑片记录多组数据，绘制成I﹣U图象，如图丙所示，说明小灯泡灯丝电阻随温度的升高而 　　（选填“增大”、“减小”或“不变”），该电路所选的滑动变阻器规格为：　　（填写选项即可）； A．10Ω，0.5A B．20Ω，1A C．25Ω，0.5A D．30Ω，1A （5）实验过程中，电流表不慎损坏，小美设计了如图丁所示的电路图，也测量出了小灯泡的额定电功率。已知电源电压恒为U，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。 实验步骤如下： ①只闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片P不动，断开S2、闭合S1，读出电压表示数为U1； ③小灯泡的额定电功率P＝　　（用已知量和所测物理量符号表示）。 8. （2024上海）物理王兴趣小组的同学小徐和小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压未知且不变）、滑动变阻器两个分别标有A“5Ω 3A”B“20Ω2A”字样，待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。小徐选取其中一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在待测小灯泡两端，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；闭合开关S后，此时电压表如图所示，他发现无法继续实验。小王选取另一个变阻器进行实验，并将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 物理量 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是___________。 ②请通过以上信息判断，小王同学所选滑动变阻器规格为___________，电压表并联在__________两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）。 ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程） 9. 某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。 （1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：_________。 （2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向_________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是____________（选填“正确”或“错误”）的，理由是：________________。 （4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额=__________。（用U额、U1、U2、R0表示） 10. （2024湖北一模）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整_______； （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，_____（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的； （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 _____W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：_____； （4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②_____，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U； 则小灯泡额定功表达式P额＝_____（用U额、U和R0表示）。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$