电功率实验 ---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

电功率实验专题 一、实验题 1．用伏安法测标“2.5V”的灯L的额定功率，灯L的电阻约为，滑动变阻器连接时要求当P向左移动，灯变亮。（如图所示） (1)按要求连好如图的实物电路 ； (2)连接电路时，开关S应 ，闭合S前应将P停在 （填左或右）端；闭合S，移动P，使电压表示数为 V，此时电流表示数如图所示，则通过灯L的电流是 A，灯的额定功率是 W，正常发光时灯丝的电阻是 ； (3)闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零。造成这种故障的原因是 。 2．实验室中常用的小灯泡上标有“2.5V、3.8V、6V”字样，但并没有标清小灯泡的额定功率。涵涵选择了2.5V小灯泡来研究小灯泡的电功率。 (1)请用笔画线代替导线正确连接好电路 。 (2)正确连接好电路后，闭合开关发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，若两电表均完好，则故障可能是 。 (3)排除故障后，涵涵开始测量小灯泡的额定功率，她闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.5V，观察到电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)涵涵想要在此基础上继续测量小灯泡在1.2倍额定电压下的实际功率，则其下一步的实验操作应为： 。 (5)轩轩选用了“3.8V”的小灯泡来进行实验，更换灯泡过后，他发现利用此电路图无法准确的判断小灯泡何时正常发光，请你帮他分析问题所在 。 3．在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（选填“ A”或“B”）。 (2)闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数，则该电路的故障可能是_________（选填序号）。 A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．电流表断路 (3)排除故障后，通过正确操作使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W。 (4)实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了图丙电路测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下： ① ，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额； ②保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。 则小灯泡额定功率表达式：P额＝ （用U额、U、R0表示）。 4．小小在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5 V。 (1)在检查实验仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则应对电流表进行 ； (2)图乙是他未连接好的实验电路，请在图上用笔画线代替导线帮他连接好实验电路（要求变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮） ； (3)检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数，则小灯泡不亮的原因可能是 ； (4)问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片向 （选填“C”或“D”）端滑动，直至电压表示数为 V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为 W； (5)若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示。由图可知，L2的额定电流为 A，额定功率为 W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为 W。如果将L1和L2并联后接在220V的电源上，则L2的功率为 W。 5．如图甲所示是测量小灯泡的电功率实验电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V： (1)小明根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，由图像可知灯丝的电阻随温度的升高而 ； (2)当小灯泡正常发光时功率为P额，若电流为0.15A时小灯泡功率为P，则P ； (3)小明用定值电阻代替小灯泡能测出电阻Rx的阻值，电路图如图丙所示，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，操作如下： ①将滑动变阻器的滑片调到中央位置，记录电压表示数为U1： ②将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U2，则U1 （填“大于”、“小于”或“等于”），未知电阻的表达式Rx= 。 6．课后服务活动中，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，灯泡的额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。 (1)连接电路过程中，开关处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，电路连接完成后，闭合开关，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现的故障可能是 ； (2)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”）； (3)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (4)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 (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 （选填“左”、“右”）端，此时电压表的示数为14V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 7．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，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)闭合开关后，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 （选填“短路”或“断路”）。 (3)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)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图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为 W。 (5)完成上述测量后，不用电压表，用如图所示的电路也可以测量已知额定电流的小灯泡的额定功率额，定值电阻的阻值为R0。实验步骤如下，请补充完整： ① ； ②保持滑片位置不动，闭合开关S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝ 。（用已知量和测得量的字母表示） 8．小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有连接完整的实物电路图。 (1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整 （要求：向右移动滑动变阻器的滑片P时电流表示数变小；导线不交叉）； (2)在连接电路时，开关必须断开；实验前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“A”或“B”）； (3)闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________； A．滑动变阻器断路 B．定值电阻断路 C．定值电阻短路 (4)排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 Ω，定值电阻的电功率为 W； (5)完成上述实验后，小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U（U＞U额），请你完成下面的实验步骤。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ 。 9．在探究电流与电阻关系的实验中，提供的实验器材有：三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、电源（电压6V且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，且连线时导线不能交叉； (2)实验中将10Ω电阻换成20Ω电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。正确操作后，记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示，由图象可得出的结论是 ； (3)若电流表损坏，请你利用余下实验器材，测量一个额定电压为2.5V灯泡的额定功率，并把如下实验步骤补充完整。 ①在原实验电路中，断开开关S，拆去电流表，用小灯泡替换定值电阻R0，重新连接好电路，并移动滑片P至最 （选填“左”或“右”）端； ②闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光； ③保持滑片P的位置不变，断开开关S，用定值电阻R0代替小灯泡；闭合开关S，读出电压表的示数U； ④小灯泡的额定功率的表达式P额= 。（用R0和U表示） 10．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4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。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，将实物电路甲补充完整（要求导线不能交叉）。 (2)连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零。针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象，他提出了如下猜想： ①小灯泡短路； ②小灯泡的灯丝断了； ③滑动变阻器接触不良。 根据故障现象，猜想 是错误的；如果观察到电流表有示数，则猜想 是正确的。（均填序号） (3)排除故障后，小明同学闭合开关，电压表示数如图乙所示，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”）端移动到合适位置。 (4)小明同学移动滑片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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，该实验中滑动变阻器的最大阻值为 Ω。小灯泡发光最暗与正常发光两种情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比是 。 11．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。 (1)请你用笔画线代替导线，根据图甲电路图将图乙中的实物电路连接完整 ；（要求滑片向右移，灯泡变暗） (2)闭合开关后，小灯泡发光十分微弱，移动滑动变阻器的滑片也不能改变灯泡的亮度，则原因可能是 ； (3)排除故障后，继续进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为3V，为了使小灯泡正常发光，则应向 （选填“左”或“右”）端移动滑片； (4)当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，为 A，由此可得小灯泡的额定功率为 W； (5)若实验室电流表损坏，小明借助了一个电阻已知的定值电阻R0，并设计了如图丁所示电路（电源电压为U，且保持不变），也正确地测量出了一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下，请补充完整： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器R1的滑片，使电压表的示数为U1＝ ，此时小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开S1， ，读出电压表示数为U2； ③则小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用U额、U、U2、R0表示）。 (6)若V表0～15V量程坏了，0～3V量程可用，不能更换仪器，请画出你设计的电路图 。 12．某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压6V，小灯泡的额定电压是3.8V。 (1)闭合开关前，检查电路，该同学发现有接线错误，并已经在接错的导线上打“×”，请画线把它改到正确的位置上； (2)电路改接正确后，闭合开关，若要逐渐增大灯泡两端的电压，则滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动；当电压表示数为3.8V时，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 (3)另一同学设计了如图丙所示的实验电路来测量小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为，和为滑动变阻器，的最大阻值为，实验步骤如下： ①闭合开关S、，断开开关，调节的阻值，使电压表的示数为； ②闭合开关S、，断开开关，保持的阻值不变，调节的阻值，使电压表的示数为； ③保持的阻值不变，将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，则小灯泡的额定功率 。（用、、、表示） 13．在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V，滑动变阻器规格为“30　2A” (1)根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙的实物图连接完整（导线不允许交叉） ； (2)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （左/右）端；闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是 ； A．电流表损坏　　B．滑动变阻器短路 C．定值电阻R断路　　D．定值电阻R短路 (3)排除故障继续实验，更换定值电阻后，都要重新调节滑动变阻器，其目的是 ；实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为 A； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R/ 5 7.5 12 15 20 25 电流I/A 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 (4)分析表格中数据，可以得出结论 ；实验中当定值电阻更换为10时（表格中未记录），滑动变阻器接入电路的阻值应调为 ； (5)完成实验后，小明又利用上述电源（电压恒为9V）、滑动变阻器（规格“30　2A”）电压表和开关、导线等，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为3.0V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，读出电压表示数为3.8V； ③保持滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为7.6V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 14．小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为6V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、规格不同的滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 (1)如图甲是小明连接的部分电路，请用笔画线代替导线将电路补充完整。 (2)连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值 （选填“太小”或“太大”）。 (3)解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。 (4)小明根据记录的多组数据，绘制出小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W。 (5)测出小灯泡的额定功率后，小明又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率 （选填“大于”或“小于”），原因是 。 (6)【拓展】同组的小红同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，于是她设计了如图所示的四个电路图，电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为，且，其中定值电阻的阻值为R，在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是______。（填字母） A． B． C． D． 15．为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 (1)如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 (2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 (3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 16．如图甲所示是测量小灯泡的电功率实验的电路图，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压U额=2.5V，电阻在8Ω左右，实验所用电流表有两个量程可供选择。 (1)为了比较精确地测量小灯泡的电功率，电流表量程应选0~ A； (2)实验时，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表无示数，且小灯泡不亮，电压表有示数，则故障可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测小灯泡的额定功率，应向 （选填“左”或“右”）移动滑片； (4)实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图丙所示的U﹣I图像，则灯泡的额定功率为 W；由图像可知小灯泡的U﹣I图像不是一条直线，原因是灯丝的电阻与 有关； (5)某实验小组设计了如图丁所示的电路，也可以测量小灯泡的额定功率，其中R为阻值已知的定值电阻，请写出本实验主要测量步骤及所测物理量： ①先断开开关S2，闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器的滑片，使 ； ②再 ，读出电流表示数为I0； ③小灯泡的额定功率的表达式P额= 。（用R、U额、I0表示） 17．有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如图实验。 (1)他测量小灯泡额定功率的实验原理是 ； (2)如图甲连接好电路，闭合开关后他发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，则故障可能是小灯泡 ； (3)排除故障后，他移动滑片当电流表的示数为0.2A时，发现灯泡发光较暗，为了使小灯泡正常发光，应该向 移动滑片；当电压表示数如图乙所示时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为 W； (4)小强对实验进行了拓展，利用图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤： ①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0； ③则小灯泡的额定功率表达式P额= （用字母表示）。 18．电学实验课上，老师提供了“20Ω，1A”字样的滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、电源电压恒为3V的干电池等器材．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电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A； ③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 ； ④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； (2)小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的正常工作时的电阻。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器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先将、的滑片移至最右端，闭合开关S、，断开开关，再将的滑片移至最左端，此时电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V； ②将的滑片移至最右端．断开开关，闭合开关S、，向左移动的滑片，直至 ，此时灯泡正常工作； ③保持、滑片位置不变，断开开关，闭合开关S、，电流表的示数恰好为0.24A； ④小灯泡正常工作时的电阻为 Ω，额定功率 W． 19．小高同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为），滑动变阻器两个（A：“；2A”，B：“；0.5A”）。 (1)实验中，应选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）。 (2)如图甲是小高同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路连接正确 （不能与其他导线交叉）。 (3)小高确认电路连接无误后，闭合开关，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都接近电源电压，则电路的故障是 。 (4)纠正错误后，记录的实验数据如表所示：由表可知，小高在处理实验数据时的错误是： ，小灯泡的额定功率为 W。实验过程中是向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片。 实验序号 电压（V） 电流（A） 电功率（W） 额定功率 1 2.8 0.26 0.72 1.13 2 3.8 0.30 1.14 3 4.5 0.34 1.53 (5)测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的和图象，如图所示，下列可能正确的 。 【拓展】某小灯泡L的额定电流是，但额定电压的标识模糊不清，为测定L正常发光时的电阻，小明设计了如图所示的电路，其中定值电阻和滑动变阻器的最大阻值R已知，但电源电压未知。为保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。如图所示电路图中，能够达到目的的有图 。 20．小明在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有连接完整的实物电路图。 (1)请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小；导线不交叉） 。 (2)在连接电路时，开关必须 ；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“A”或“B”）。 (3)闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是定值电阻 。 (4)排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 Ω，然后移动滑片进行多次测量实验，这样做的目的是 。 (5)小明同学又想测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，他设计了如图丁所示的电路，已知滑动变阻器的最大阻值为15Ω，电源电压保持不变，请完成下面的实验步骤： ①将滑动变阻器的滑片放在最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关S2、S3，记下电流表的示数为0.4A； ②断开开关S2、S3，将滑动变阻器的滑片放在最大值端，只闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为 A； ③闭合开关 ，保持滑片位置不动，记下此时电流表示数为0.6A； ④小灯泡的额定功率为P额= W。 21．在“测定小灯泡的额定功率”实验中，小白同学想测量额定电压为3.8V、电阻约的小灯泡的额定功率，并设计了如图1所示的电路，已知电源电压为6V。 (1)检查时发现有一条导线未连接，请用笔画线代替导线将实物图连接完整。 (2)为了使实验能顺利进行，他应选用规格为___________（填字母）的滑动变阻器连入电路。 A．“  0.5A” B．“  0.5A” C．“  0.1A” (3)电路正确连接后，小白闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是 。 (4)排除故障后，继续进行实验移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数为2V，为了使小灯泡正常发光，则应向 （选填“左”或“右”）端移动滑片。小灯泡正常发光时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (5)完成实验后，小白又想测量额定电流为的小灯泡L2的额定功率，于是设计了如图3所示的电路，电源电压不变，实验步骤如下： ①闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ②同时闭合开关S1、S2， ，读出电流表的示数为； ③小灯泡L2额定功率的表达式为 （用、、表示）。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) (2) 闭合 右 2.5 0.28 0.7 8.9 (3)灯泡L断路 【详解】（1）灯L的额定电压为2.5V，电压表接小量程，灯L的电阻约为，通过灯泡的电流 电流表接小量程，滑动变阻器连接时要求当P向左移动，灯变亮，应接左下接线柱，实物图如图 （2）[1][2]连接电路时，为保护电路，开关S应闭合，闭合S前，滑动变阻器应滑到最大值时，故应将P停在右端。 [3][4][5][6]灯泡的额定电压为2.5V，为测灯泡的额定功率，闭合S，移动P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过灯L的电流是0.28A，灯的额定功率是 正常发光时灯丝的电阻是 （3）闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表示数始终为零说明电路存在断路，且电压表有示数，说明电压表与电源接通，电压表串联在电路中，造成这种故障的原因是灯泡L断路。 2．(1) (2)小灯泡处短路 (3)0.7 (4)将滑动变阻器的滑片继续向左移动，直至电压表的示数为3V，观察并记录此时对应的电流表的示数为 (5)见解析 【详解】（1）实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流，变阻器的连线一上一下，开关闭合前，滑片在阻值最大处，则变阻器的A接线柱接入电路中，如图所示： （2）正确连接好电路后，闭合开关发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，若两电表均完好，则说明电路出现断路现象，且电压表与电源两端连接完好，则故障可能为与电压表并联的灯泡断路。 （3）由图得，电流表的路程选用0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，小灯泡的额定功率为 （4）涵涵想要在此基础上继续测量小灯泡在1.2倍额定电压下的实际功率，此时灯泡的电压为 则应将滑动变阻器的滑片继续向左移动，减小变阻器接入电路中的电阻，增大通过灯泡的电流，直至电压表的示数为3V，观察并记录此时对应的电流表的示数为。 （5）小灯泡的额定电压为3.8V，因此选用小量程0~3V无法测量。选用大量程0~15V进行测量时，其对应的分度值为0.5V，无法准确读出小灯泡正常发光时的电压3.8V。因此无法通过电压表示数准确判断小灯泡何时正常发光。 3．(1)A (2)B (3)0.65 (4) 断开S1、闭合S2 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于阻值最大处，即A端。 （2）A．若小灯泡短路，电压表测量的是一段导线的电压，示数为0，即电压表无示数，故A不符合题意； B．若小灯泡断路，则小灯泡不亮，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故B符合题意； C．若电流表断路，则整个电路断路，两表都没有示数，故C不符合题意。 故选B。 （3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则该小灯泡的额定功率为 （4）[1][2]用已知电阻测量小灯泡额定功率的操作步骤如下：①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压；②保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。在①中，电压表测量灯泡两端的电压，为额定电压，灯泡正常发光。在②中，电压表测量电源电压，由于此时电路中的阻值没有发生变化，故灯泡仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压为 由欧姆定律，通过定值电阻的电流即灯的额定电流 则小灯泡的额定功率表达式 4．(1)调零 (2) (3)滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大 (4) D 2.5 0.75 (5) 0.5 110 24 110 【详解】（1）在检查实验仪器时，发现电流表指针如图甲所示，所以在使用该电流表之前应对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上。 （2）由图甲知道，电路图中只有滑动变阻器没有接入电路，由于要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，即此过程连入电路的电阻变小，电路的电流变大，所以，根据“一上一下”的原则，应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，如图： （3）根据题意知道，闭合开关，电压表与电流表都有示数，则说明电路不存在断路，灯泡也没有发生短路，灯泡不发光的缘故应是：闭合开关时，滑片置于阻值最大处，没有调节，使接入电路的阻值过大，电路电流过小，灯泡由于实际功率过小而不发光。 （4）[1][2][3]由图丙知道，电压表选用的是小量程0-3V，分度值是0.1V，所以示数是1.2V，因为灯的额定电压是2.5V，所以，应增大灯的电压，由分压原理知道，应通过减小变阻器连入电路中的电阻大小，使变阻器分得的电压减小，所以滑片向D移动，直到电压表示数为2.5V；灯泡正常发光时，若电流表的示数为0.30A，则由P=UI知道，小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W （5）[1][2]由题意和图丁知道，当电压为220V时，L2的额定电流是0.5A，由P=UI知道，L2的额定功率为 P=UI2 =220V×0.5A=110W [3]若两电阻串联时，则流过两电阻的电流相等，且总电压应为220V，由图像知道，当电流均为0.3A时，L1的电压为140V，L2的电压为80V，符合串联电路的电压特点，所以串联后接在220V的电源上时，电流应是0.3A，此时L2的实际功率为 [4]如果将L1和L2并联后接在220V的电源上，则L2的电压为220V，正常发光，所以此时L2的功率为110W。 5．(1)增加 (2)小于 (3) 大于 【详解】（1）根据图像乙可知，灯泡正常发光时， U额=2.5V时，I额=0.3A，此时电阻为 灯泡在亮度低于正常发光时，U3=1V时，I3=0.2A，此时电阻为 灯泡的两端的电压及电流越大，亮度越大，温度越高，故由图像可知灯丝的电阻随温度的升高而增加。 （2）若电流为0.15A时，即电流减小为额定电流的一半，灯丝温度降低，此时电阻变小，由知 故。 （3）[1]在步骤①中，由电阻的串联和欧姆定律，电压表示数为 则 在步骤②中，由电阻的串联和欧姆定律，电压表示数为 故2U1>U2，即。 [2]在步骤①②中，由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压为 综合两式得到未知电阻的表达式为 6．(1) 断开 小灯泡断路 (2)左 (3)0.5 (4)B (5) 右 1.8 【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路过程中，开关应处于断开状态。 [2]电路连接完成后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在短路，故障是：与电压表并联的小灯泡断路了。 （2）故障排除后重新连接电路，闭合开关，如图乙，电压表的分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，应增大灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端电压，即应减小滑动变阻器接入电路的阻值，滑片应向左滑。 （3）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，则小灯泡额定功率为 （4）已知小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为12Ω 根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 由计算可知，应选“20Ω 2A”的滑动变阻器，故选B。 （5）实验步骤： ①开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯泡串联，要使小灯泡正常发光， 根据串联电路电压的规律可得： 所以，使电压表的示数为12V； ②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，此时电压表示数为； ③[1]由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，即； ④[2]在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，R的电压为 由分压原理可得 所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值 故在步骤①中，灯的额定电流为 则小灯泡的额定功率 7．(1)见解析 (2)断路 (3) 2.2 右 (4)0.75 (5) 闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额 （I﹣I额）R0I额 【详解】（1）灯的额定电流 故电流表选用0~0.6A的量程与小灯泡串联，如图所示： （2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数超过量程，说明电压表与电源连通，则故障为与电压表并联的小灯泡断路了。 （3）[1][2]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，要测量灯泡的额定电功率，则应滑片向右移动，减小变阻器接入电路中的电阻，减小电路电阻，增大通过灯泡的电流，直到电压表示数为2.5V。 （4）灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A，灯泡的额定电功率为 （5）[1][2]实验步骤： ①闭合开关S、S2，断开S1，定值电阻R0与灯泡L并联后再与变阻器R串联，电流表测量灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开开关S2，电路连接方式不变，电流表测量干路电流，记录下此时电流表的示数为I； ③由并联并联电路电流的规律得，定值电阻R0的电流为 由欧姆定律的变形公式，定值电阻R0的电压，即灯的额定电压为 小灯泡的额定功率的表达式为 8．(1) (2)B (3)B (4) 8 0.72 (5) 【详解】（1）向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，说明滑动变阻器的滑片P在向右移动过程中接入电路的有效电阻在增大；如图所示： （2）为了保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即B端。 （3）分析电路可知为串联电路，电压表测Rx两端电压，电流表测电路中电流，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，说明电路中可能存在断路，电压表有示数，说明与电压表并联的定值电阻断路了。故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[1]由图丙可知，电流表接“0~0.6A”量程，指针指在0.3A处，则定值电阻阻值为 [2]定值电阻的电功率为 （5）①闭合开关S、S1，断开开关S2，灯L、R0、滑动变阻器R三者串联，此时电压表测R0和R串联的总电压，根据串联电路电压的特点，此时电压表示数为U-U额； ②要测小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压U额，还需要测定小灯泡正常发光时的电流，根据串联电路电流处处相等的特点，灯泡正常发光时的电流等于此时通过R0的电流，闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器的滑片不动，此时灯泡两端的电压为电压，电压表测R0两端电压，通过R0的电流为，则灯泡正常发光时的电流为 ③小灯泡的额定功率 9．(1) (2) 左 在电压不变的情况下，电流与电阻成反比 (3) 左 2.5 【详解】（1）滑动变阻器应串联接入电路中，采用一上一下的接法，如图所示： （2）[1]如果将10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，电路中的电阻变大，根据串联分压的知识可知，电压表的示数会变大，此时应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向左端滑动，保持定值电阻两端的电压不变。 [2]由图乙可知 为一定值，故得出：在电压不变的情况下，电流与电阻成反比。 （3）[1]断开开关S，拆去电流表，用小灯泡替换定值电阻，重新连接好电路，并移动滑片P至最大值，即最左端。 [2]闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为灯泡额定电压2.5V时，小灯泡正常发光。 [3]则定值电阻替代灯泡后，电路中电流 根据欧姆定律和串联电阻的规律，滑动变阻器接入电路的阻值 灯泡正常发光时电路中电流 小灯泡的额定功率的表达式 10．(1) (2) ② ① (3)左 (4) 0.5 20 9∶8 【详解】（1）电压表并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示 （2）[1][2]连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，如果小灯泡短路，小灯泡不发光，相当于一根导线，电压表示数为0，电流表有示数；如果小灯泡的灯丝断了，则电压表与电路中其它元件串联，因电压表内阻很大，根据欧姆定律和分压原理，电流表示数接近0，电压表示数接近电源电压，小灯泡分得的电压很小，不发光；如果滑动变阻器接触不良，则电压表、电流表均无示数，小灯泡不发光；所以，连接好电路后，闭合开关，小明发现移动滑动变阻器滑片P，电路中出现小灯泡不发光，电压表示数为零，猜想②是错误的；如果观察到电流表有示数，则猜想①是正确的。 （3）排除故障后，小明同学闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.5V，小于灯泡额定电压2.5V，若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑片P向左端移动到合适位置。 （4）[1]由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为 [2]由（3）可知，闭合开关，电压表示数如图乙所示，即1.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，由图丙可知，此时通过灯泡的电流为0.15A，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压为 根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器最大阻值为 [3]因此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中电流最小，小灯泡发光最暗，此时滑动变阻器的功率为 当灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压为 此时滑动变阻器的功率为： 则小灯泡发光最暗与正常发光两种情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为 11．(1) (2)将滑动变阻器两个下端接线柱接入了电路中 (3)左 (4) 0.4 1.52 (5) U﹣U额 保持滑动变阻器R1的滑片位置不动 (6) 【详解】（1）滑片向右移，灯泡变暗，说明电路中电流变小，即滑片向右移动时滑动变阻器阻值变大，故将滑动变阻器的左下接线柱与开关串联接入电路中，如下图所示： （2）闭合开关后，小灯泡发光十分微弱，电阻较大，移动滑动变阻器的滑片也不能改变灯泡的亮度，说明滑动变阻器没有变阻的作用，故原因可能是将滑动变阻器两个下端接线柱接入了电路中。 （3）电压表的示数为3V，小于灯泡的额定电压，为了使小灯泡正常发光，需要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，根据串联分压知识可知，应减小变阻器的电阻，即应向左端移动滑片。 （4）当电压表示数为3.8V时，如图丙所示，电流表的分度值0.02A，示数为0.4A，则小灯泡额定功率为 （5）①[1]闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器和灯泡串联，根据串联分压知识，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 此时小灯泡正常发光。 ②[2]闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器和定值电阻串联，保持滑动变阻器R1的滑片位置不动，读出电压表示数为U2。 ③[3]在步骤②中，保持滑动变阻器滑片位置不变时，R0与R1串联，电压表测滑动变阻器两端的电压为U2，根据串联电压的规律，定值电阻两端的电压为U﹣U2，根据分压原理可知 则 在步骤①中，由欧姆定律可知，电路的电流为 此时的电路电流即为灯的额定电流，则小灯泡的额定功率为 （6）电源电压为6V，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，灯泡额定电压为3.8V，要使灯泡正常工作，根据串联电路电压规律，滑动变阻器应分去的电压为 故可以将电压表0~3V量程并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器的电压为2.2V时，灯泡正常工作。电路图如下图所示： 12．(1) (2) 左 0.057 (3) 【详解】（1）电压表应并联在灯泡两端，所以灯泡和电流表之间导线连接错误，连接如下图： （2）[1]电路改接正确后，闭合开关，根据串联电路分压，若要逐渐增大灯泡两端的电压，则滑动变阻器的滑片应向左移动减小接入的电阻。 [2]当电压表示数为3.8V时，此时电流表示数如图乙所示，示数为15mA，即0.015A，则小灯泡的额定功率是 （3）闭合开关S、，断开开关，和灯泡串联在电路中，电压表测量灯泡两端电压，调节的阻值，使电压表的示数为；闭合开关S、，断开开关，此时和串联，电压表测量两端电压，保持的阻值不变，调节的阻值，使电压表的示数为；将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数，可知电源电压；的滑片P调至最左端时，电压表的示数等于两端电压，为，可知两端电压为 根据串联电路分压规律可得 可得 因此小灯泡正常发光时的电阻为 则小灯泡的额定功率为 13．(1) (2) 左 C (3) 保持定值电阻两端电压不变 0.24 (4) 当电压一定时，电流与电阻成反比 5 (5) 6 1.2 【详解】（1）由甲图可知电压表测定值电阻两端电压，因此将电压表与定值电阻并联，即将定值电阻的右接线柱与电压表的负接线柱连接气起来，作图如下所示： （2）[1]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即最左端。 [2]串联电路中，电流表的示数为0，说明电路发生断路，电压表示数始终接近电源电压，则电压表串联接入电路，则故障为定值电阻断路，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）[1]探究电流与电阻的关系实验中，需要保持定值电阻两端电压不变，当定值电阻阻值变化时，根据串联分压原理可知，电压表的示数会变大，因此需要调节滑动变阻器使定值电阻两端电压不变。 [2]丙图中，电流表所选量程为分度值为0.02A，读数为0.24A。 （4）[1]由表格数据分析可得，当电压一定时，电流与电阻成反比。 [2]根据表格数据，定值电阻两端电压为 根据分压原理，当定值电阻更换为10时，则 可得滑动变阻器的阻值为。 （5）[1]由图可知，当闭合开关S、S1和S2，电路为滑动变阻器和灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，为了测量灯泡的额定电功率，则应使灯泡两端电压等于额定电压为3V，则使电压表示数为 [2]保持滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时滑动变阻器变为定值电阻，电路为灯泡和定值电阻串联，可得电路中的电流为 保持滑片位置不变，闭合开关S、S1，断开S2，此时滑动变阻器变为定值电阻，电路连接不变，则电压表测量定值电阻的一部分电压，可得测量的阻值为 可得闭合开关S、S1和S2时，灯泡正常发光时，电路中的电流为 小灯泡的额定功率为 14．(1) (2)太小 (3)右 (4)0.625 (5) 大于 见解析 (6)B 【详解】（1）“测量小灯泡的电功率”实验中，灯与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电流，如图所示： （2）将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，超过灯泡额定电压，需将电压表示数调小，即要将滑动变阻器接入阻值调大，但滑动变阻器已调到最大，即滑动变阻器最大阻值太小。 （3）电压表示数如图乙所示，为2.2V，需将电压表示数调大，因此滑动变阻器接入阻值调小，即滑片向右调节。 （4）如图丙所示，当电压表示数2.5V，电流表示数为0.25A，灯泡额定功率为 （5）[1][2]测出小灯泡的额定功率后，小明又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，此时灯发光较暗，温度较低，电阻变小，根据 发现测得的实际功率 额定功率的为 则 即它的实际功率大于。 （6）A．闭合S1，分别闭合S2、S3时，电压表正负接线柱接反，无法测量，故A不符合题意； B．闭合S1，电压表接2时，调滑动变阻器滑片，使灯正常发光，测灯两端电压U1，电压表接1时，测灯与R的总电压U，可求得灯的电流为 灯的额定功率为 故B符合题意； C．闭合S1，分别闭合S2、S3时，电流表正负接线柱接反，无法测量，故C不符合题意； D．闭合S1，电流表接1时，灯与R被短路，接2时，灯被短路，无法测量，故D不符合题意。 故选B。 15．(1)断开 (2)灯泡与灯座 (3) 左 0.55 (4) 大 0.25 读出电流表的示数I 2.5V（I-0.25A） 【详解】（1）为保证电路与实验的安全，在连接电路时开关应处于断开状态。 （2）因为小灯泡不亮，说明电路中存在断路，而电流表示数几乎为0，这说明电压表接入了电路中，断路处在小灯泡处，可能是灯泡与灯座接触不良而产生断路。 （3）[1]由题意可知此时小灯泡的电压小于额定电压，想要使小灯泡两端电压增大至额定电压，需要增大电路中的电流，因此应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小其接入电路中的电阻，使电路中的电流增大。 [2]由图丙可知，电流表接入电路中的量程为0-0.6A，根据图中指针的位置可知此时通过小灯泡的电流为0.22A，则小灯泡的额定功率为 P额=U额I额=2.5V×0.22A=0.55W （4）[1]因为电压表与小灯泡并联，电流表测量的是通过小灯泡与通过电压表的电流之和，所以测得的额定电流比真实值偏大，所以用以上方法测出的额定功率与真实值相比偏大。 [2][3][4]小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，当闭合开关S1和S2时，小灯泡与定值电阻并联，电压相同，电流表测量通过定值电阻R的电流，而定值电阻的阻值已知，所以需要调节滑动变阻器，使电流处于一个合适的值，使得定值电阻两端电压为2.5V，由欧姆定律可知应使电流表的示数为 此时保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S1和S3，此时电流表变为测量通过小灯泡与定值电阻R的总电流，读出示数I，由并联电路的电流规律可得小灯泡的额定电流为 I额=I-0.25A 则小灯泡的额定功率表达式为 P灯=2.5V（I-0.25A） 16．(1)0.6 (2)小灯泡断路 (3)左 (4) 0.75 温度 (5) 电流表示数为 保持变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3 【详解】（1）灯泡电阻约为8Ω，灯泡额定电压为2.5V，灯的额定电流约为 所以电流表量程应选0~0.6A。 （2）闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路断路了，即小灯泡断路。 （3）由图乙可知，电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，示数为2.0V，要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡电压，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，则应向左移动滑片。 （4）[1][2]当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由图丙的U-I图像可知，此时灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率为 P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W 由图像可知小灯泡的U﹣I图像不是一条直线，原因是灯丝的电阻与温度有关，温度越高，灯丝的电阻越大。 （5）[1][2][3] ①先断开开关S2，闭合开关S1、S3，此时灯泡和定值电阻并联后再与变阻器串联，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，则灯泡正常发光； ②再保持变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3，连接方式不变，电流表改测灯泡和定值电阻的总电流，读出电流表示数为I0，则灯泡的额定电流为 ③小灯泡的额定功率为 17．(1)P=UI (2)断路 (3) 右 1.2 (4) ①I1 ③R0. 【详解】（1）在测小灯泡的额定功率实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡额定功率，故测量小灯泡额定功率的实验原理是 P=UI （2）如图甲连接好电路，闭合开关后他发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，说明电路可能断路，电压表的示数接近3V保持不变，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即故障可能是小灯泡断路。 （3）[1]排除故障后，他移动滑片当电流表的示数为0.2A时，发现灯泡发光较暗，说明电路中电流较小，滑动变阻器接入电路的阻值较大，为了使小灯泡正常发光，应增大电路中的电流，根据欧姆定律知道，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应该向右移动滑片。 [2]当电压表示数如图乙所示时，小灯泡正常发光，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V，则小灯泡额定功率为 （4）①[1]闭合开关S1，开关S2接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0； ③[2]在步骤①中，灯与滑动变阻器串联，电流表测电路的电流，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1，此时灯正常发光；在步骤②中，电阻箱与滑动变阻器串联，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I,1等效代法可知，电阻箱的示数R0即为灯正常发光时的电阻，则小灯泡的额定功率表达式为 18．(1) 0.4 左 反比 1.5 (2) 6 电流表示数为0.5A 7 1.75 【详解】（1）①[1]原电路图中，滑动变阻器被短路了，探究电流与电阻关系时，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示： ②[2]由乙图可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A。 ③[3]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电阻两端的电压变大，为了控制定值电阻两端电压不变，由串联分压可知，应增大滑动变阻器两端电压，故应增大滑动变阻器阻值，所以把变阻器滑片向左调节。 [4]经过多次实验，分析实验数据发现，电流随电阻的增大而减小，电流与电阻的乘积保持不变，所以电压一定时，电流与电阻成反比。 ④[5]研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，设电压表示数为，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 根据分压原理有 即 ① 因电压表示数为定值，所以由①式可知，右边也为一定值，当定值电阻为20Ω时，变阻器连入电路中的电阻最大，即 解得电压表的示数。 （2）①[1]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，R1与R2串联，且R2的阻值为0，电路为只有R1的简单电路，此时R1的阻值最大，电流表测串联电路电流为0.3A，电源电压 ②[2]将R2的滑片移至最右端，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时电路中灯泡和R2串联，电流表测量电路中的电流，由于小灯泡的正常工作时的电流为0.5A，所以向左移动R2的滑片，直至电流表的示数为0.5A。 ④[3][4]断开开关S2，闭合开关S、S1，R1与R2串联，电流表测串联电路电流，保持R1、R2滑片位置不动，R1的阻值最大，此时电流表示数为0.24A，电路中的总电阻 根据电阻的串联规律，R2的电阻 当灯泡正常发光时，根据欧姆定律可得，电路中的总电阻 灯泡正常发光时的电阻 小灯泡的额定功率 19．(1)B (2) (3)小灯泡断路 (4) 额定功率求平均值 11.4 右 (5) C ABD 【详解】（1）根据串联电路中电阻分得电压和电阻的关系，要完成实验滑动变阻器最小最值为R滑，则有 解得：R滑=6.9Ω，电路中允许的电流 故选B。 （2）在连接电路时，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器和小灯泡串联，所以小灯泡右侧线接触，应该连接到电压表的负极，如图： （3）怎么移动滑动变阻器灯泡都不亮，且电压表的电压接近电源电压，说明电压表到电源两端通路，由此判断小灯泡断路。 （4）[1]小灯泡的额定功率是小灯泡在额定电压下的功率，故错误是求额定功率的平均值。 [2][3]从实验序号2可知P额=1.14W，实验1滑动变阻器接入的电阻 实验2滑动变阻器接入的电阻 实验2滑动变阻器接入的电阻 滑动变阻器接入的阻值变小，故向右移动。 （5）[1]灯泡的电阻随温度的增大而增大，根据小灯泡的实际功率 可知，不成线性关系，且变大时变大；同样也不成线性关系，且变大时，变小，故选C。 [2] A图：滑动变阻器处最大值R，断开S1闭合S2，此时电流表示数I，电源电压 闭合S1断开S2，调节滑动变阻器使电流表示数为I0，断开开关S1闭合S2，电流表示数为I1，R0两端的电压U0=I1R0，根据串联电路中电阻分得电压与其电阻成正比得 求出R滑，所以灯泡额定电流下的电阻 B图：滑动变阻器处最大值，闭合S1、S2，此时根据串联电路中电阻分压特点可知 求出滑动变阻器两端电压U滑大，电源电压 断开S2调节滑动变阻器使电压表示数为I0R0，闭合开关S2，此时电压表的示数为U1，根据串联电路中电阻分得电压与其电阻成正比得 求出R滑，所以灯泡额定电流下的电阻 C图：无法求出电源电压，不能求出电路中的总电阻，不能求出灯泡额定电流下的电阻R灯额； D图：滑动变阻器处最大值，闭合开关S1、S2，此时电流表示数I，电源电压 断开S2调节滑动变阻器使电流表示数为I0，再闭合S2，此时电流表示数为I1，R0两端的电压U0=I1R0，根据串联电路中电阻分得电压与其电阻成正比得 求出R滑，所以灯泡额定电流下的电阻 故ABD能达到目的。 20．(1) (2) 断开 B (3)断路 (4) 8 为了取平均值减小实验误差 (5) 右 0.3 S2、S3 1.35 【详解】（1）向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，即向右移动，滑动变阻器的阻值变大，故接A接线柱，故用一根导线连接电阻的右端和滑动变阻器A接线柱，故如下图所示 （2）[1]在连接电路时，为了保护电路，需要断开开关。 [2]实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最右端，即阻值最大处的B端。 （3）无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，说明电路某处出现断路；电压表有示数，说明与电压表并联的那部分电路可能出现断路，因此可能是定值电阻断路。 （4）[1]排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则电阻为 [2]测量电阻的阻值实验中，需要利用滑动变阻器进行多次测量，目的是为了取平均值减小实验误差。 （5）[1]闭合开关S2、S3，若将滑动变阻器的滑片放在最左端，电源会被短路，因此为更好地进行实验测量，应将滑动变阻器的滑片放在最右端，闭合开关S2、S3，此时变阻器连入电路的电阻最大，且此时的电路为变阻器的简单电路，记下电流表的示数为I1=0.4A。根据欧姆定律可得，电源电压为 [2]断开开关S2、S3，将滑动变阻器的滑片放在最大值端，只闭合开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联，由于实验测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，所以调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为I2=0.3A。此时变阻器滑片右侧部分电阻连入电路中，设连入电路的电阻为R滑，根据欧姆定律可得 [3]由②分析可知，接下来闭合开关S2、S3，保持滑片位置不动，电路为变阻器的简单电路，此时变阻器滑片左侧部分电阻连入电路中，记下此时电流表示数为I3=0.6A，根据欧姆定律可得 [4]根据以上式子解得，小灯泡的额定电压为UL额=4.5V，所以小灯泡的额定功率为 21．(1) (2)B (3)小灯泡断路 (4) 右 1.14 (5) 保持滑动变阻器滑片的位置不变（滑动变阻器阻值不变） （其他合理答案均可） 【详解】（1）小灯泡额定电压为3.8V，故电压表选用大量程，将电压表并联在灯泡两端，如下图所示： （2）已知小灯泡额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为12Ω，则小灯泡正常发光时的电流约为 根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 所以滑动变阻器应选用“10Ω，0.5A”，故选B。 （3）电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路可能断路，电压表示数有示数，说明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，即小灯泡断路。 （4）[1]排除故障后，继续进行实验移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数为2V，小于灯泡额定电压3.8V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右端移动。 [2]由图-2可知，当灯泡两端电压为3.8V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为 （5）[1]①闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0； ②同时闭合开关S1、S2，不改变滑动变阻器滑片的位置，读出电流表的示数I； ③图丙中，只闭合开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为额定电流为I0，此时灯泡正常发光； 再闭合开关S2，灯短路，电路为变阻器的简单电路，不移动滑片P位置，记下电流表示数为I，由欧姆定律，则此时滑动变阻器的阻值。 [2]在第一次操作中，根据欧姆定律，则灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压 根据串联电路电压的规律，灯泡的额定电压 则灯泡的额定功率 学科网（北京）股份有限公司 $$