18.3 测量小灯泡的电功率（含特殊方法测额定功率）（6大题型）-2024-2025学年九年级物理全一册同步题型分类讲与练（人教版）

18.3 测量小灯泡的电功率 知识点1 伏安法测量小灯泡的电功率 1、实验目的：测量小灯泡在额定电压下的额定功率及高于和低于额定电压时的实际功率。 2、实验原理：。 3、实验器材 两节干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（额定电压为 2.5 V）、开关、导线若干。 4、实验步骤 按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 （1）使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的电功率，这是它的额定功率。 （2）使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 （3）使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 5、实验结论 （1）小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡越亮。 （2）灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 （4） 当时，，小灯泡正常发光； 当时，，小灯泡发光较暗； 当时，，小灯泡发光较亮。 6、实验注意事项 （1）实验器材的选择 ①滑动变阻器的选择 允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流（正常工作电流）； 滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，保证滑动变阻器的调压效果明显，满足实验的要求。 ②电压表量程的选择 电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，若小灯泡的额定电压为2.5V，则应选0~3V的量程； 若小灯泡的额定电压为3.8V，则应选0~15V的量程。 ③电流表量程的选择 电流表的量程应根据小灯泡的额定电流来选择； 如果小灯泡的额定电流未知，则要选0~3A的量程，并采用试触的方法判断，一般小灯泡（额定电压为1.2V~3.8V）的额定电流都小于0.6A。 （2）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压，实现多次测量。 （3）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。 （4）分析数据时，不能把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是小灯泡在三个不同电压下的实际功率，求平均值无任何意义。 知识点2 特殊方法测量小灯泡的额定功率 1、伏阻法 电路设计 实验步骤 表达式 （已知、） ①闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为； ②断开S1，闭合S2，读出电压表的示数为 （已知、） ①闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为； ②断开S1，闭合S2，读出电压表的示数为 （已知、） ①将的滑片移动到最左端，调节的阻值使电压表示数为； ②保持的滑片位置不变，的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数U 2、安阻法 电路设计 实验步骤 表达式 （已知、） ①闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②断开S2，闭合S1，读出电流表的示数为 （已知、） ①闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②断开S2，闭合S1，读出电流表的示数为 （已知电源电压U、） ①只闭合S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②保持滑片P位置不变，再闭合S2，电流表此时示数为I 3、等效替代法 电路设计 实验步骤 表达式 （已知、电阻箱阻值） ①只闭合S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②断开S1，闭合S2，保持滑片P位置不变，调节电阻箱，当电流表的示数为时，读出电阻箱连入电路的电阻为R （已知、滑动变阻器最大阻值） ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ③再将滑动变阻器的滑片调节到最左端，电流表示数为，再将此滑动变阻器的滑片调节到最右端，电流表示数为； 第③步骤通过电源电压相等列方程求出， ， 因此 伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 故障现象 原因分析 灯泡不亮 电流表、电压表无示数 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏，或接线柱接触不良 电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻；②滑动变阻器滑片在最大阻值处还未调节；③电源电压太低 电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却很大，接近电源电压 ①电流表、电压表位置相互对换了；②灯泡处断路，即灯丝断了或灯座接触不良 电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针反向偏转 电流表或电压表的“＋”“－”接线柱接反了 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 ①电流表或电压表量程选择过大；②电源电压太低；③滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度超过电表的量程 ①电流表或电压表量程选择过小；②滑动变阻器接入电路的阻值太小；③电路中出现短路 滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻 无论怎样调节滑动变阻器电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低 无论怎样调节滑动变阻器电压表示数总大于灯泡的额定电压 电源电压过高或选用的滑动变阻器最大阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置或滑动变阳器接入了上面两接线柱 题型1 实验器材的选择 【例1】（23-24九年级下·湖北武汉·月考）成成同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为3V，下列说法中错误的是（　　） 数据序号 1 2 3 4 5 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 熄灭 电压表示数U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.5 电流表示数I/A 0.29 0.26 0.24 0.21 0.16 A．本实验的原理是P＝UI B．小灯泡正常发光时的电功率为0.725W C．实验中所选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω；1A” D．本实验多次测量的目的是求平均值减小误差 【答案】D 【解析】A．在测小灯泡的电功率实验中，用电流表测通过灯泡的电流，用电流表测通过灯泡的电流，根据P=UI求出灯泡的电功率，因此本实验的原理是 P＝UI 故A正确，不符合题意； B．由表中数据知道，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.29A，则小灯泡额定功率为 故B正确，不符合题意； C．由表中第5次数据知道，通过灯泡的电流为0.16A，根据串联电路电压规律，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，滑动变阻器接入电路的阻值为 故C正确，不符合题意； D．因为灯泡在不同电压下的功率不同，多次测量取平均值没有意义，所以本实验多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的电功率，故D错误，符合题意。 故选D。 【变式1-1】（2024·江苏徐州·三模）小华同学准备做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.8A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 （1）小华设计了图甲所示电路，她应选择滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）完成实验。 【答案】R2 【解析】灯的额定电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压 U滑=6V−2.5V=3.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=1.4×10Ω=14Ω 故为了完成整个实验，应该选择滑动变阻器R2。 【变式1-2】（2024九年级下·上海·专题练习）在“测定小灯泡的电功率”实验中，小华所用的电源电压有2、4、6、8和10V五档且保持不变，滑动变阻器有“20Ω 2A”和“50Ω 1.5A”可供选择，小灯泡标有“0.3A”字样，电表均选用学校实验室常用电表。他选择其中一个滑动变阻器进行实验，正确连接电路，使滑动变阻器阻值最大，闭合电键观察到电流表指针位置如图所示。继续移动滑片，当电压表指针位于最大值时，小灯泡仍未正常发光。经过思考后，小华断开电键，仅仅调整了电压表连入电路中的位置，又闭合电键继续实验，当小灯泡正常发光时两电表示数乘积为0.66W。 （1）请说明小华判断小灯正常发光的理由： ； （2）他所选用滑动变阻器的规格为 ，电源电压为 V； （3）请通过计算求出小灯的额定电功率。 【答案】见解析 “20Ω 2A” 6 1.14W 【解析】（1）[1]小灯泡标有“0.3A”字样，故小灯泡正常发光时电流为0.3A，所以判断小灯泡是否正常发光的依据是观察电流表示数是否为0.3A。 （2）[2][3]正确连接电路，使滑动变阻器阻值最大，闭合电键观察到电流表指针位置如图所示，为0.2A，不可能为1A，否则小灯泡会损坏；此时滑动变阻器两端的电压为 UR=IR=0.2A×20Ω=4V 或 URʹ=IRʹ=0.2A×50Ω=10V （URʹ若为10V，则电源电压大于10V，不存在，故舍去）。所以，电源电压大于4V，小于8V，取电源电压U =6V，所选用滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。 （3）[4]由“继续移动滑片，当电压表指针位于最大值时，小灯泡仍未正常发光”，表明电压表用的是小量程，已满刻度，后来调整了电压表连入电路中的位置，即与变阻器并联；当小灯泡正常发光时两电表示数乘积为0.66瓦，为变阻器的电功率；则变阻器电压为 灯的额定电压为 UL= U-UR=6V-2.2V= 3.8V 则灯的额定功率为 P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W 【变式1-3】（23-24九年级下·重庆忠县·期中）如图所示，超超在做“测量小灯泡的电功率”的实验中，使用电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”（灯泡正常工作时灯丝电阻约为8Ω）。 （1）滑动变阻器滑片向 （选填“左”“右”）移动时小灯泡变暗 （2）现有规格为“10Ω  2A”、“20Ω  1A”和“50Ω  0.2A”的三个滑动变阻器，超超应在其中选择规格为 的滑动变阻器接入电路； （3）闭合开关前，应将滑片移到 端（选填“A”或“B”）； （4）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可是： ； A．开关短路    B．灯泡短路    C．灯泡接触不良    D．电压表断路 【答案】（1）左 （2）“20Ω  1A” （3） A （4）C 【解析】（1）[1]滑动变阻器滑片向左移动时阻值变大，电路中电流变小，灯泡变暗。 （2）[2]小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为8Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 当灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为 故为了能够顺利完成实验探究，应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器。 （3）[3]为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移到阻值最大处，即A端。 （4）[4]闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路，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，即故障的原因可是灯泡接触不良。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式1-4】（22-23九年级下·内蒙古通辽·月考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为4.5V。 （1）手中现有A“5Ω  0.5A”，B“10Ω  0.5A”，C“20Ω  0.5A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选用规格为 的滑动变阻器连入电路； （2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W； 【答案】C 0.75 【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 由串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器的电压为 U滑=UUL=4.5V2.5V=2V 变阻器连入电路的电阻为 若选用“10Ω  0.5A”，调节范围较小，则不便于调节和操作，所以为了操作方便、便于调节，选用规格为“20Ω  0.5A”的滑动变阻器连入电路更为合适，即他应选用规格为C的滑动变阻器连入电路。 （2）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，根据电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是 P=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W 题型2 实验电路故障分析 【例2】在“测定小灯泡的电功率”实验中，如图所示，按电路图连接好电路后，接通开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，电路故障可能是（　　） A．电流表烧坏了，造成短路 B．滑动变阻器的滑片接触不良 C．连线时，把电流表和电压表互换了位置 D．小灯泡短路 【答案】C 【解析】由图得，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流。 A．若电流表烧坏了，会造成断路，灯泡不发光，电流表、电压表都没有示数，故A错误； B．若滑片接触不良，电流将时断时续，灯泡会时灭时亮，同时电流表、电压表的示数时有时无，故B错误； C．若连线时两表互换了位置，由于电压表的电阻很大，所以电路中电流非常小，则灯泡不发光，电流表没有示数，此时电压表相当于接在电源两端，有较明显的示数，故C正确； D．如果小灯泡被短路不能发光，但电路中会有较大电流，电流表有示数；电压表同时被短路，无示数，故D错误。 故选C。 【变式2-1】（23-24九年级上·湖南株洲·期末）某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，（要求：连线不得交叉，电流表量程要正确） ； （2）检查电路连接无误后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数。产生这一现象的原因可能是________； A．变阻器断路 B．电压表短路 C．电压表断路 D．小灯泡断路 （3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时的读数为 。要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （4）闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则待测灯泡的额定功率为 W。 【答案】（1）见解析 （2）D （3）2.2V B （4）0.5 【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，则电流约为 故电流表应选择0~0.6A量程，串联在电路中，如图所示： （2）A．若变阻器断路，则电流表无示数，电压表也无示数，故A不符合题意； B．若电压表短路，则电流表有示数，电压表无示数，故B不符合题意； C．若电压表断路，则电流表无示数，电压表也无示数，故C不符合题意； D．若小灯泡断路，则电流表无示数，电压表有示数，故D符合题意。 故选D。 （3）[1]如图乙，电压表所选量程为0~3V，分度值为0.1V，由指针位置可知，电压表的示数为2.2V。 [2]电压表的示数小于小灯泡的额定电压，若要测量小灯泡的额定功率，则应使灯泡两端的电压等于其额定电压，即需要调节滑动变阻器使灯泡两端电压变大到2.5V，由串联分压原理知，应减小滑动变阻器的阻值，故应应将滑动变阻器的滑片P向B端移动。 （4）如图丙，电流表的示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为 P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W 【变式2-2】（2024·湖南益阳·模拟预测）小明手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借了一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ； （2）电路连接好后小明闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 ； 【答案】（1）见解析 （2）灯泡短路 【解析】（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程与灯并联，如图所示： （2）电路连接好后小明闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的灯泡短路（电压表被短路）。 【变式2-3】（2023·安徽·模拟预测）如图甲所示是小明在“测量2.5V小灯泡的电功率”时连接的部分电路： （1）请用笔画线代替导线将实验电路补充完整，要求当变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗； （2）小明正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，且电压表和电流表示数如图乙所示，则故障原因可能是 ； （3）小明排除故障后移动滑动变阻器到某一位置，此时电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，则他接下来的操作是 。 【答案】（1）见解析 （2）灯泡断路 （3）见解析 【解析】（1）根据滑片向右移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，由欧姆定律可知电路的总电阻变大，变阻器连入电路的电阻变大，所以滑动变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示： （2）闭合开关后，发现灯泡不亮，且电压表和电流表示数如图乙所示，电流表示数解决零，可能电路中出现断路，电压表有示数且较大，故障的原因可能是灯泡断路。 （3）灯在额定电压下正常发光，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，由串联分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左端移动到电压表示数为额定电压2.5V，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率。 【变式2-4】（2024·江苏宿迁·中考真题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。 （1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ； （2）连接电路时，开关应 ，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了 故障； 【答案】见解析 断开 断路 【解析】（1）[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。 （2）[2]连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 [3]试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。 题型3 伏安法测小灯泡的电功率 【例3】（24-25九年级上·贵州黔东南·期中）在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图（甲）所示。 （1）请用笔画线代替导线将图（甲）中电路连接完整 ； （2）正确接入电压表后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是 ； （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，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，使电压表的示数为2.5V； （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，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）图（丙）所示图像不是直线的原因是 ，由图中所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为 。 【答案】（1）见解析 （2）小灯泡开路 （3）B （4）0.625 （5）小灯泡的电阻随温度升高而变大 10 【解析】（1）在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，灯泡、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表要选择小量程并联在灯泡的两端，滑动变阻器按照“一上一下”的原则选择接线柱，据此连接实物图如下： （2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路，灯泡断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压，所以故障可能是小灯泡开路。 （3）如图乙所示，电压表使用0~3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，即分度值为0.1V，电压为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，要使灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，根据串联电路分压原理，滑动变阻器的电阻要减小，则滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）从图像得知，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为 （5）[1]随灯泡两端电压的升高，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，电阻变大，即小灯泡的电阻随温度升高而变大，所以图丙所示的I-U图像不是直线。 [2]从图像得知，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为 【变式3-1】（23-24九年级上·广东江门·期中）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）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2.5V； （2）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； （3）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω； （4）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 。 【答案】（1）1.5 左 （2）0.5 （3）10 （4）见解析 【解析】（1）[1][2]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯两端的电压，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，故滑片向左端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。 （2）根据绘制成图丙所示的I-U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是 PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W （3）根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压为 U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V 由串联电路电流的规律和欧姆定律得到变阻器的最小阻值 （4）探究电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，而灯丝的电阻不是定值，随温度的变化而变化，小明不能完成此实验探究。 【变式3-2】（24-25九年级上·甘肃张掖·月考）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 。 【答案】（1）见解析 （2）闭合 右 2.5 0.28 0.7 8.9 （3）灯泡L断路 【解析】（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。 【变式3-3】（23-24九年级上·湖南湘潭·月考）如图甲所示，在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡L的额定电压为2.5V、额定电流小于0.6A。 （1）连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则 表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片向最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； （2）由表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为 W； （3）实验中，灯L的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡的实际功率越 （选填“大”或“小”），灯泡就越亮。 次数 电压/V 电流/A 1 2.0 0.2 2 2.5 0.24 3 2.8 0.25 【答案】（1）电流 A （2）0.6 （3）大 【解析】（1）[1]连接电路后，闭合开关，若只有灯泡处开路，电路断路，则电流表无示数，电压表与电源接通，有示数。 [2]灯逐渐变亮，说明电路中电流变大，故应将滑片由最大电阻处缓慢向A端移动，从而减小接入电路中的电阻，使电路中的电流变大。 （2）由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，则小灯泡额定功率为 P=UI=2.5V×0.24A=0.6W （3）由表格中数据知，第一到第三次，灯泡两端的电压变大，电流也变大，据P=UI知，实际功率变大，所以灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 【变式3-4】（23-24九年级上·吉林松原·月考）小明同学用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，观察并记录数据，绘制出如图乙所示的图像。 （1）小明所接的实验电路甲存在错误，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连接法。 （2）由图像可知小灯泡的额定功率是 ，实验表明：小灯泡的亮度是由它的 决定的。 （3）若小灯泡的实际电压为U1，且与小灯泡额定电压的关系为U额=2U1，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P1的数值关系，可能是______（填字母）。 A．P额=P1 B．P额=3P1 C．P额=4P1 D．P额=5P1 （4）将小灯泡换成发光二极管，测量加在它两端的电压和通过它的电流。计算它的电功率，将所得的电功率与小灯泡相比，发现它们在亮度相当的时候， 的电功率较小。 【答案】（1）见解析 （2）0.75W 实际电功率 （3）B （4）发光二极管 【解析】（1）测小灯泡电功率的实验中电流表、灯泡、滑动变阻器应串联在电路中，电压表测灯泡两端电压。由图可知：电流表与灯泡并联了，电压表与灯泡串联了，所以将灯泡左边的导线接在电压表的3接线柱，如图所示： （2）[1]由图像可知小灯泡的额定电压为2.5V时，通过灯的电流为0.3A，则灯的额定功率为 [2]实验表明：小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 （3）若小灯泡的电阻不变且小灯泡的额定电压为实际电压的2倍，根据可知，灯泡额定功率P额为实际功率P1的4倍，即； 但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压的时，温度低，电阻小，根据可知，灯泡的实际功率应该大于灯泡额定功率的，即，当实际电压为额定电压的时，实际功率一定小于额定功率，所以只能是。 故B正确。 （4）因发光亮度相当，所以W有相同，根据可得 相同。 由于发光二极管将电能转换成光能的效率更高，所以发光二极管消耗的电能较少，相同的时间内发光二极管电功率较小。 【变式3-5】（23-24九年级上·河北保定·月考）琳琳用如图甲所示的实验装置进行“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，开关应处于 状态； （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片向左移时灯泡变暗） （3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来琳琳应进行的操作是______（填字母）； A．更换小灯泡 B．移动滑动变阻器滑片 C．检查开关是否接触不良 D．检查电压表是否断路 （4）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 A，小灯泡的实际功率为 W； （5）琳琳多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率 W。 【答案】（1）断开 （2）见解析 （3）B （4）0.22 0.44 （5）0.625 【解析】（1）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （2）滑动变阻器需要串联接入电路，且一上一下，要求滑片P向左移时灯泡变暗，滑片向左滑动时，接入的电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗，故将滑动变阻器的右下接线柱与灯泡的右接线柱连接起来，如图所示： （3）电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路的电流过小，故接下来应进行的操作移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （4）[1][2]电流表的指针位置如图乙所示，电流表选择小量程，分度值为0.02A，读数为0.22A；小灯泡的实际功率为 （5）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 【变式3-6】（23-24九年级上·山东聊城·月考）小明在实验室探究电学实验，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源（电压恒为4.5V）、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）（额定电压为2.5V）、导线若干。 在探究“电流与电阻的关系”实验中： （1）小明设计了如图甲所示电路，请你帮他将图乙所示的实物图连接完整； （2）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （选填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路和 的作用； （3）完成以上实验后，小明将定值电阻换成小灯泡，想要测量它的额定电功率。绘制出了小灯泡的“I﹣U”关系图象（如图丙所示），小灯泡正常工作时灯丝电阻为 Ω，小灯泡的额定功率是 W； （4）从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻是 （选填“变化”或“不变”）的，造成这一现象的原因是灯丝电阻随 升高而增大。 【答案】（1）见解析 （2）A 保持电阻两端电压不变 （3）10 0.625 （4）变化 温度 【解析】（1）根据图甲连接实物，电压表测定值电阻两端电压，应与定值电阻并联，且电流从正接线柱流入负接线柱流出，作图如下所示： （2）[1]闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器应置于阻值最大处，即A端。 [2]探究“电流与电阻的关系”实验中，滑动变阻器在使用前的作用是保护电路，实验过程中的作用是保持定制电阻两端电压不变。 （3）[1]已知灯泡正常发光的电压为2.5V，根据丙图此时灯泡的电流为0.25A，则灯泡的电阻为 [2]小灯泡的额定功率为 （4）[1][2]由图象知，当电压分别为0.5V、1.5V时，电流分别为0.1A、0.2A，根据分别求出对应的电阻大小为5Ω、7.5Ω，小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐而变大，通过的电流也相应增大，灯的电功率也逐渐增大，实际功率越大小灯泡越亮，温度越高，而灯丝电阻随温度的升高而增大。 【变式3-7】（23-24九年级上·湖南长沙·月考）小熊在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V： （1）图甲是测量小灯泡电功率的电路图。闭合开关前，小熊发现电流表的指针位置如图乙所示，邓老师提示他电流表没有损坏，判断出现问题的原因是电流表 ； （2）纠正问题后，小熊闭合开关开始实验。他移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，即灯泡的额定电功率为 W； （3）请判断能否用甲图实验装置探究“电流与电压的关系”，并说明理由 。 【答案】（1）未调零 （2）0.65 （3）见解析 【解析】（1）检查仪器，在闭合开关前，小明发现电流表的指针位置如图乙所示，故出现问题的原因是电流表未调零。 （2）他移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，因电流表分度值0.02A，故电流表读数为0.26A，则小灯泡额定功率为 PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W （3）探究电流与电压的关系要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，故无法探究电流与电压的关系。 题型4 伏阻法测小灯泡的电功率 【例4】（23-24九年级上·福建厦门·月考）小宇同学利用如图甲所示的电路，测量额定电压为的小灯泡的电功率。 （1）正确连接电路后闭合开关，小宇发现小灯泡不发光，且电流表和电压表有示数但都很小，其原因可能是 ； （2）当变阻器滑片P移到某一位置时，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； （3）小宇通过实验绘制出小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；同时发现小灯泡的电阻受 影响，并非一个定值； （4）小华发现实验室还有一只仅能看得清“0.3A”小灯泡。经过小组讨论，他们用电压表和一个已知阻值为的定值电阻，设计出如图丙所示的电路图，测出这个了小灯泡正常发光时的电阻。方法如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 ； ②滑动变阻器的滑片 ，断开开关、闭合开关，读出此时电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时电阻表达式 （用已知量和所测物理量符号表示结果）。 【答案】（1）小灯泡实际功率太小 （2）B （3）0.625 温度 （4） 不动 【解析】（1）正确连接电路后闭合开关，小宇发现电流表和电压表有示数但都很小，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不发光，说明小灯泡实际功率太小。 （2）当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若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，故应将滑片P向B端移动。 （3）[1]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为 [2]由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故小灯泡的电阻受温度影响，并非一个定值。 （4）[1][2][3]闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；滑动变阻器的滑片不动，断开开关S1、闭合开关S2，读出此时电压表示数为U；在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为 根据欧姆定律可知，此时通过灯泡的电流为额定电流，灯正常发光；在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时灯泡两端额定电压为 则小灯泡正常发光时电阻表达式为 【变式4-1】（23-24九年级下·河南南阳·月考）小明同学利用图甲所示的电路研究小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（导线不得交叉）； （2）连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电流表和电压表指针都有较大偏转，产生这一现象的原因可能是： ； （3）该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。要使小灯泡正常发光，应 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值； （4）将所测数据绘制成如图丙所示的I-U图像。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的 （选填“温度”“长度”或“横截面积”）发生了变化；根据图像信息可以计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （5）小明同学对实验进行了拓展，他又找来一个滑动变阻器R1（最大阻值为R1），设计了如图丁所示的电路，测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率，连接电路进行实验； ①小明移动滑片P0到b0端，闭合开关S，接下来操作步骤的合理顺序是 （用字母表示）； A．移动滑片P到a端； B．保持滑片P0位置不动； C．调节滑片P0使电压表的示数为U额； D．移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U； ②小灯泡的额定功率 （请用 U额、U、R1表示）。 【答案】（1）见解析 （2）滑动变阻器未移至阻值最大处 （3）2.2 减小 （4）温度 12.5 （5）ACBD 【解析】（1）实验中，电路是串联电路，电压表应该并联在小灯泡两端，测灯泡电压，实物连接如图所示： （2）闭合开关，灯泡较亮，电流表和电压表指针都有较大偏转，产生这一现象的原因可能是闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。 （3）[1]乙图中电压表的量程是0-3V，分度值是0.1V，示数为2.2V。 [2]已知灯泡的额定电压是2.5V，因此要使灯泡正常发光，滑动变阻器两端电压要变小，根据串联分压原理可知，应使滑动变阻器的阻值变小。 （4）[1]由于实验过程中，灯泡灯丝的温度会发生改变，导致灯丝的电阻发生改变，因此I-U图像不是直线。 [2]丙图中灯泡正常发光时的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （5）[1]小明移动滑片P0到b0端，闭合开关S，接下来调节滑片P到a端，让电压表测量灯泡两端电压，再调节滑片P0使电压表的示数为U额，保持P0位置不动，将滑片P调至b端，此时电压表测灯泡和定值电阻R1的总电压，可得R1两端电压，根据R1可计算出灯泡正常发光时的电流，因此合理的操作顺序是ACBD。 [2]移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U，可得定值电阻R1两端电压为 灯泡正常发光时的电流为 小灯泡的额定功率是 【变式4-2】（23-24九年级上·甘肃兰州·月考）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为“2.5V，1A”字样； （1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）； （2）闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示 A，小灯泡的额定功率为 W。再调节滑动变阻器滑片使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率； （3）完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整； ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V； ②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P额= （用U额、U0、R0表示）。 【答案】（1）见解析 （2）0.3 0.75 大于 （3）3.5 【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，故如图所示： （2）[1]闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，电流表选用小量程，其示数为0.3A。 [2]小灯泡的额定功率为 [3]小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率的大小，再调节滑动变阻器滑片使电压表的示数达到3V，所以此时小灯泡的实际功率大于额定功率。 （3）[1]由电路图知，闭合开关S1拨至“1”，电压表测定值电阻和滑动变阻器两端的电压，需要让小灯泡在额定电压下工作，电压表的示数为 [2]保持滑动变阻器滑片位置不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测定值电阻两端的电压U0，则电路中的电流为 小灯泡的额定功率 【变式4-3】（2024·陕西西安·二模）图是小明探究“并联电路电流的特点”时连接的部分电路。 （1）请用笔画线代替导线帮助小明将电路连接完整 ； （2）当开关S闭合时，发现灯L1亮，灯L2不亮，则电路故障的可能是灯L2 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，小明在实验中记录的数据如下表。小明设计的表格中存在的不足之处是 ；分析实验数据可得出结论：并联电路中干路的电流 各支路电流之和； 实验次数 电流表的示数I1 电流表的示数I2 电流表的示数I3 1 0.10 0.12 0.22 2 0.20 0.24 0.44 3 0.25 0.30 0.55 （4）为了测量灯L2的额定功率，小明观察到灯L2标有“2.5V”字样，于是选用了一个阻值为5Ω的定值电阻替换掉灯L1，接着闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数为 A，灯L2正常发光，此时电流表A2的示数如图-2所示。则灯L2的额定功率为 W。 【答案】（1）见解析 （2）断路 （3）电流没有单位 等于 （4） 0.5 0.75 【解析】（1）[1]探究“并联电路电流的特点”，电流表A1和灯泡L1串联，变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示： （2）[2]当开关S闭合时，发现灯L1亮，灯L2不亮，可能灯L2断路，不可能灯L2短路，如果灯L2短路，由并联电路的特点可知灯L1短路，灯L1不亮。 （3）[3][4]由实验记录表格可知，电流没有单位，这是不足之处。由表中数据可知 0.10A+0.12A=0.22A 0.20A+0.24A=0.44A 0.25A+0.30A=0.55A 可以得到：并联电路中干路电流等于各个支路的电流之和。 （4）[5][6]选用了一个阻值为5Ω的定值电阻替换掉灯L1，此时灯泡L2和定值电阻并联，由并联电路电压的规律可知，灯泡L2和定值电阻两端的电压相等，灯泡L2的额定电压是2.5V，定值电阻两端的电压是2.5V，通过定值的电流 移动滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数为0.5A，灯L2正常发光，此时电流表A2的示数如图-2所示，量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A，灯L2的额定功率为 P2=U2I2=2.5V×0.3A=0.75W 【变式4-4】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们选用的小灯泡额定电压为2.5V，实验情景如下： （1）正确连接电路如图甲，闭合开关，移动滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡亮度 1 1.3 0.22 较暗 2 2.5 0.30 明亮 3 3.0 0.32 强光 ①测量电功率的原理是： ，小灯泡的额定功率为 W。 ②收集完第2组数据后，接下来要完成第3次实验，滑片应 移动。 ③分析三组数据还可以发现：灯泡的实际功率越大，灯泡发光亮度越 。 （2）某小组也打算测量小灯泡的额定功率，但发现缺少电流表。他们取一个阻值为R0的定值电阻，设计如图乙所示电路。请你结合电路图，把实验步骤补充完整。 ① 。 ②闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V。 ③滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，记录电压表示数为U0他们根据收集到的数据，计算出了小灯泡的额定功率。 【答案】（1） 0.75 右 亮 （2）闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U 【解析】（1）[1]测量小灯泡的电功率实验中，通过测量小灯泡两端电压和通过小灯泡的电流，根据算出小灯泡电功率，所以测量小灯泡电功率实验的原理是。 [2]小灯泡额定电压为2.5V，由表格数据可知当电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.30A，则小灯泡的额定功率为 [3]由表格数据可知，从第2组数据到第3组数据，小灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压减小，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器接入电路阻值减小，由图甲可知滑动变阻器的滑片应往右移动。 [4]分析表格数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度越亮。 （2）根据题意可知要先测量电源电压，所以第一个实验步骤为：闭合开关S，断开开关和，记录电压表的示数U，此时电压表示数为电源电压。 题型5 安阻法测小灯泡的电功率 【例5】（23-24九年级上·云南楚雄·月考）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） 【答案】（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 【解析】（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 【变式5-1】（23-24九年级上·河南郑州·月考）物理兴趣小组为了测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻设计了如下电学实验： （1）小明同学检查电路时发现电路的连接有一根导线错误，请你在错误导线上打“×”号，并用笔画线代替导线连接正确； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该滑到 （填“A”或“B”）端；闭合开关后，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为 Ω（结果保留一位小数）； （3）在探究过程中，由于操作有误，在未断开开关的情况下，那么拔出小灯泡后电压表的示数 （填“为零”“接近电源电压”或“不变”）； （4）小组同学利用电流表和定值电阻，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R0。 实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 ，（用已知符号表达），此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器位置不变， ，读出此时电流表的示数为I； ③测得小灯泡的额定电功率P甲= （用、I和R0表示）。 【答案】（1）见解析 （2）A 8.3 （3）接近电源电压 （4） 闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器滑片位置不变 【解析】（1）由图可知，此时电压表测量灯泡和部分滑动变阻器电压，不符合实验要求，实验时电压表应该并联在灯泡的两端，如下图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大端，即A端。 [2]如图2所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过小灯泡的电流为0.3A，小灯泡正常发光时电阻为 （3）在探究过程中，由于操作有误，直接将小灯泡从灯座上拔出，则电路断路，此时电压表串联进电路中，直接测量电源电压，即电压表的示数会接近电源电压。 （4）①[1]由实验图可知，闭合开关S、S1，断开S2，此时灯泡和定值电阻并联，灯泡和定值电阻两端电压相等，电流表测量通过定值电阻的电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为，即通过定值电阻的电流为时，根据欧姆定律可知，此时定值电阻和灯泡两端电压即为灯泡的额定电压。 ②[2]保持滑片P位置不动，闭合开关S、S2，断开开关S1，电流表测量通过灯泡和定值电阻的总电流，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I，即总电流为I。 ③[3]在②中，因电路的连接关系没有改变，灯仍正常发光，故灯泡的额定电流为 则小灯泡的额定功率为 【变式5-2】（23-24九年级上·山东淄博·月考）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） 【答案】（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 【解析】（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 【变式5-3】（2024·安徽六安·模拟预测）如图甲所示是“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验电路，小灯泡的额定电压是3.8V，电源电压为6V，实验时发现电压表0~15V量程已经损坏，在不换电压表的情况下也能完成实验。 （1）请用笔画线代替导线把图甲中电压表接入电路中 ； （2）正确连接好电路后调节滑动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，测得灯泡正常发光的电阻为 Ω； （3）若不用电压表，按图乙所示的连接来测量灯泡发光时的实际功率，电源电压为U，滑动变阻器阻值为R0，操作步骤如下： ①先将滑动变阻器滑片滑到最左端，再闭合开关S、S1，断开开关S2，向右调节滑动变阻器滑片，使灯泡发光，使电流表示数为I1； ② （填开关的通断情况），保持滑动变阻器滑片的位置不变，记下电流表示数I2；则测得小灯泡此时发光的实际功率是 （用所给字母代数式表示）。 【答案】（1）见解析 （2）15.2 （3）闭合开关S、S2，断开开关S1 【解析】（1）灯泡的额定电压是3.8V，实验时发现电压表0~15V量程已经损坏，根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为 U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V 灯泡正常发光。因此可将电压表并联在变阻器的两端，如图所示： （2）当灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，测得灯泡正常发光的电阻为 （3）[1][2]将滑动变阻器滑片滑到最左端，再闭合开关S、S1，断开开关S2，变阻器和灯泡串联，向右调节滑动变阻器滑片，使灯泡发光，使电流表示数为I1，此时电路的总电阻 闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，记下电流表示数I2，此时变阻器滑片左端连入电路的电阻 变阻器滑片右端连入电路的电阻为 灯泡的电阻 小灯泡此时发光的实际功率 【变式5-4】（24-25九年级上·全国·课前预习）小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）请你在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整 ； （2）某次实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 （填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （3）小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。已知定值电阻R0为5Ω，小红调节滑动变阻器的滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，故测量出小灯泡的额定功率为 W。 【答案】（1）见解析 （2）B 0.75 （3）0.5 0.75 【解析】（1）由图甲可知，电压表串联在电路中，接法是错误的；该实验中，灯泡应与电流表串联，电压表应与灯泡并联，如下图所示： （2）[1]此时电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，故应增大灯两端的电压，减小变阻器的两端电压，根据串联电路分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片向B端移动，直到电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光。 [2]此时电流表示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W （3）[1][2]小灯泡的额定电压“2.5V”，图丙中，小灯泡与R0并联，则R0两端的电压必须为2.5V，小灯才能正常发光，所以电流表A2的示数为 电流表A3测的是通过小灯泡的电流，故小灯泡的额定功率为 P′=UI′=2.5V×0.3A=0.75W 【变式5-5】（2024·辽宁抚顺·模拟预测）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。 【答案】（1）见解析 （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 【解析】（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 题型6 等效替代法测小灯泡的电功率 【例6】（23-24九年级上·陕西西安·月考）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）。 【答案】（1）P=UI （2）断路 （3）右 1.2 （4）①I1 ③R0. 【解析】（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 【变式6-1】（2022·河南安阳·一模）在测定“小灯泡额定功率”的实验中，小亮所在的实验小组所用电源的电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路图甲补充完整（导线不能交叉） ； （2）连完最后一根导线后就发现两电表的指针发生偏转，造成该现象的原因是 ； （3）实验过程中，当电压表的示数是2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）完成上述实验后，小明又重新设计了如图丙所示的电路，测量另一个小灯泡的额定功率，这个灯泡的额定电流为I，（已知电源电压为U）： ①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为 ； ②只闭合开关S2，保持滑动变阻器 的滑片位置不变，调节滑动变阻器 ，使电流表示数为I；再将滑动变阻器R2的滑片调到最 端，读出电流表的示数为I1； ③则该小灯泡的额定功率表达式为P额＝ 。 【答案】（1）见解析 （2）连接电路前没有断开开关 （3）0.75 （4）I R2 R1 左 【解析】（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如图所示 （2）连完最后一根导线后就发现两电表的指针发生偏转，说明此时电路为通路，造成该现象的原因是连接电路前没有断开开关。 （3）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是 （4）[1]只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I，此时灯泡正常发光。 [2][3][4]只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为I，此时滑动变阻器R1连入电路的阻值等于灯泡正常发光时的阻值。再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为0，读出电流表的示数为I1，则滑动变阻器R1连入电路的阻值为 即灯泡正常发光时的阻值为 [5]小灯泡的额定功率表达式为 【变式6-2】（2024·山东泰安·二模）李南同学在测定小灯泡正常发光时的功率，连好的实物电路如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲所示是小明已连接的电路，有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线完成正确的连接 ； （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，则出现故障的原因可能是 ； （3）当电压表示数调至2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）在图丙中，根据实验数据描绘的通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图象正确的是 （选填“①”、“②”或“③”）； （5）小华设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电流为I额，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）： ①只闭合开关S、S1，调节R2使电流表的示数为I额； ②再断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为 ； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额= （用I额、R0、I1、I2表示）。 【答案】（1）见解析 （2）小灯泡断路 （3）0.75 （4）③ （5）I额 【解析】（1）原电路图中，灯泡和电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡正常发光时的功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示： （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，说明电路可能断路，电压表的示数为3V，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，即出现故障的原因可能是小灯泡断路。 （3）当电压表示数调至2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W （4）灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，故通过灯的电流随电压的变化图像为一曲线，且向电压方向靠近，故选③。 （5）[1][2]①只闭合开关S，S1，此时灯泡和滑动变阻器R2串联，调节R2使电流表的示数为I额； ②再断开S1，闭合S2，此时两滑动变阻器R1、R2串联，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为I额，根据等效替代的方法，此时R1=RL； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，此时R2连入电路中的电阻为0，设电源电压为U，则 U=I1R1……Ⅰ 再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，此时R2连入电路中的电阻为R0，则 U=I2R0+I2R1……Ⅱ 由Ⅰ、Ⅱ两式可得 U=I1R1=I2R0+I2R1 即 故小灯泡额定功率为 【变式6-3】（2024·四川绵阳·模拟预测）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） 【答案】（1）见解析 （2）左 0.057 （3） 【解析】（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 【变式6-4】（2024·江苏常州·一模）小红利用图甲电路测量未知电阻Rx。 （1）移动滑片P，将测得的电流表、电压表示数记录在表格中，实验①的两表示数如图乙所示，请将数据填入表格，根据实验①②③数据可得：的阻值的是 Ω（保留整数）；多次实验的目的是 ； 实验序号 ① ② ③ 电流表示数 0.2 0.25 电压表示数 3.8 5 阻值 （2）小明想用额定电压为U额=4.5V的电源、滑动变阻器（50Ω  0.5A），设计了如图丙所示的电路图及下列方案来测量小灯泡L的额定功率（灯丝电阻约10Ω）。 ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压。 ②断开开关，保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，仅将a接点改接到c接点上，测出定值电阻Rx两端的电压U0，从而求出小灯泡的额定电流。 请你指出小明的设计方案中存在的两个问题： I. ； Ⅱ. ； （3）思考后，小明又设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡L的额定功率，电源电压未知但不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下： ①只闭合开关S和S1，调节R2滑片，使电压表的示数为U额； ②只闭合开关S和S2，保持 （）的滑片位置不变，调节 （）的滑片，使电压表示数仍为U额； ③保持②中开关状态，仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1=3V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数U2=1.5V，则小灯泡L的额定功率P额= W。 【答案】（1）20 减小误差 （2）见解析 见解析 （3）R2 R1 0.625 【解析】（1）[1][2]图乙中电流表所接量程为0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此电流表示数为0.12A；电压表所接量程为0~3V量程，分度值为0.1V，因此电压表示数为2.5V；根据实验①的数据可得 根据实验②的数据可得 根据实验③的数据可得 因此 实验中多次测量数据，求出平均值，是为了减小误差。 （2）[1][2]图丙中，如果电压表所接的b接点不动，仅将a接点改接到c接点上测定值电阻Rx两端的电压U0，那么就会将电压表的接线柱接反；应将开关断开后，再对电压表改接，而不能不断开开关，直接进行改接。 （3）[1][2]保持开关S2断开，闭合开关S和S1，此时为R2和灯L的串联电路，电压表测量灯L两端的电压，调节R2滑片，使电压表的示数为U额。 [3]仅将R2的滑片P调至最左端，此时R2接入电路的电阻为0，电压表示数为电源电压，记下电压表的示数U1=3V；再仅将R2的滑片P调至最右端，此时R2接入电路的电阻最大，为10Ω，电压表测量R1两端电压，记下电压表示数U2=1.5V，则R2此时两端的电压为 U3=U1-U2=3V-1.5V=1.5V 因为R1和R2串联，且U3=U2，根据串联电路中的分压规律可知，此时 R1=R2=10Ω 小灯泡L的额定功率 【变式6-5】（2024·江苏南京·二模）要测量一个额定电流为0.25A小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω。现有器材：6V的电源一个，电流表和电压表各一个，“50Ω2A”的滑动变阻器A和“10Ω1A”的滑动变阻器B各一个，开关、导线若干。 （1）小明选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）； （2）甲图是小明用伏安法测小灯泡电功率的实物图，其中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）； （3）移动变阻器的滑片，当电流表的读数为0.25A时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω； （4）现电流表损坏，为测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率，小强增加了电阻箱R0，又设计了如图丙所示的电路图并进行了如下操作，电源电压6V恒定。 ①实验步骤如下： 第一步：仅闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R，使电压表的示数为3.8V； 第二步：断开S2，再闭合开关S1，调节变阻箱R0，使电压表的示数再次为3.8V，读出电阻箱的读数为19Ω；则小灯泡的的额定功率为 W。 ②在交流评价阶段，下列说法正确的是 。 A．若在第二步操作时，不小心冋右移动了滑片，则小灯泡额定功率测量结果偏大 B．若在第二步操作时，不小心向右移动了滑片，则小灯泡额定功率测量结果偏小 C．把图丙中的变阻箱换成规格合适的滑动变阻器也可以测量出小灯泡的额定功率 【答案】（1）A （2）见解析 （3）0.6 9.6 （4）0.76 B 【解析】（1）额定电压为2.5V的小灯泡，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时滑动变阻器连入电路的电阻为 故选滑动变阻器A。 （2）原电路中，电压表和灯短路了，改正如下图所示 （3）[1][2]移动变阻器的滑片，当电流表的读数为0.25A时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.4V，则小灯泡的额定功率是 小灯泡正常工作时的电阻为 （4）[1]第一步：仅闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R，使电压表的示数为3.8V时，灯泡正常发光。 第二步：断开S2，再闭合开关S1，调节变阻箱R0，使电压表的示数再次为3.8V，读出电阻箱的读数为19Ω；此时滑动变阻器R0的阻值与灯泡正常发光时的阻值相同，则小灯泡的的额定功率为 [2]断开S2，再闭合开关S1时，滑片向右移动了少许，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，据串联电路的分压特点知，变阻器分得的电压不变，定值电阻两端的电压不变，读出电阻箱接入电路的电阻值偏大，据求得的电功率偏小；滑动变阻器不能读出接入电路的电阻值，所以不能测量出小灯泡的额定功率，故AC错误，B正确。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 18.3 测量小灯泡的电功率 知识点1 伏安法测量小灯泡的电功率 1、实验目的：测量小灯泡在额定电压下的额定功率及高于和低于额定电压时的实际功率。 2、实验原理：。 3、实验器材 两节干电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（额定电压为 2.5 V）、开关、导线若干。 4、实验步骤 按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 （1）使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的电功率，这是它的额定功率。 （2）使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 （3）使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，测量它实际的电功率。 按照电路图连接实物图，检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数。 5、实验结论 （1）小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡越亮。 （2）灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 （3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 （4） 当时，，小灯泡正常发光； 当时，，小灯泡发光较暗； 当时，，小灯泡发光较亮。 6、实验注意事项 （1）实验器材的选择 ①滑动变阻器的选择 允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流（正常工作电流）； 滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，保证滑动变阻器的调压效果明显，满足实验的要求。 ②电压表量程的选择 电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，若小灯泡的额定电压为2.5V，则应选0~3V的量程； 若小灯泡的额定电压为3.8V，则应选0~15V的量程。 ③电流表量程的选择 电流表的量程应根据小灯泡的额定电流来选择； 如果小灯泡的额定电流未知，则要选0~3A的量程，并采用试触的方法判断，一般小灯泡（额定电压为1.2V~3.8V）的额定电流都小于0.6A。 （2）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变小灯泡两端的电压，实现多次测量。 （3）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时，要注意实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。 （4）分析数据时，不能把三次的电功率取平均值，因为这三次的电功率是小灯泡在三个不同电压下的实际功率，求平均值无任何意义。 知识点2 特殊方法测量小灯泡的额定功率 1、伏阻法 电路设计 实验步骤 表达式 （已知、） ①闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为； ②断开S1，闭合S2，读出电压表的示数为 （已知、） ①闭合S、S1，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为； ②断开S1，闭合S2，读出电压表的示数为 （已知、） ①将的滑片移动到最左端，调节的阻值使电压表示数为； ②保持的滑片位置不变，的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数U 2、安阻法 电路设计 实验步骤 表达式 （已知、） ①闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②断开S2，闭合S1，读出电流表的示数为 （已知、） ①闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②断开S2，闭合S1，读出电流表的示数为 （已知电源电压U、） ①只闭合S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②保持滑片P位置不变，再闭合S2，电流表此时示数为I 3、等效替代法 电路设计 实验步骤 表达式 （已知、电阻箱阻值） ①只闭合S1，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为； ②断开S1，闭合S2，保持滑片P位置不变，调节电阻箱，当电流表的示数为时，读出电阻箱连入电路的电阻为R （已知、滑动变阻器最大阻值） ①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为； ③再将滑动变阻器的滑片调节到最左端，电流表示数为，再将此滑动变阻器的滑片调节到最右端，电流表示数为； 第③步骤通过电源电压相等列方程求出， ， 因此 伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 故障现象 原因分析 灯泡不亮 电流表、电压表无示数 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏，或接线柱接触不良 电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻；②滑动变阻器滑片在最大阻值处还未调节；③电源电压太低 电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却很大，接近电源电压 ①电流表、电压表位置相互对换了；②灯泡处断路，即灯丝断了或灯座接触不良 电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针反向偏转 电流表或电压表的“＋”“－”接线柱接反了 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 ①电流表或电压表量程选择过大；②电源电压太低；③滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度超过电表的量程 ①电流表或电压表量程选择过小；②滑动变阻器接入电路的阻值太小；③电路中出现短路 滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻 无论怎样调节滑动变阻器电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低 无论怎样调节滑动变阻器电压表示数总大于灯泡的额定电压 电源电压过高或选用的滑动变阻器最大阻值过小 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置或滑动变阳器接入了上面两接线柱 题型1 实验器材的选择 【例1】（23-24九年级下·湖北武汉·月考）成成同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡标有“2.5V”字样，电源电压为3V，下列说法中错误的是（　　） 数据序号 1 2 3 4 5 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 熄灭 电压表示数U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.5 电流表示数I/A 0.29 0.26 0.24 0.21 0.16 A．本实验的原理是P＝UI B．小灯泡正常发光时的电功率为0.725W C．实验中所选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω；1A” D．本实验多次测量的目的是求平均值减小误差 【变式1-1】（2024·江苏徐州·三模）小华同学准备做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.8A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 （1）小华设计了图甲所示电路，她应选择滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）完成实验。 【变式1-2】（2024九年级下·上海·专题练习）在“测定小灯泡的电功率”实验中，小华所用的电源电压有2、4、6、8和10V五档且保持不变，滑动变阻器有“20Ω 2A”和“50Ω 1.5A”可供选择，小灯泡标有“0.3A”字样，电表均选用学校实验室常用电表。他选择其中一个滑动变阻器进行实验，正确连接电路，使滑动变阻器阻值最大，闭合电键观察到电流表指针位置如图所示。继续移动滑片，当电压表指针位于最大值时，小灯泡仍未正常发光。经过思考后，小华断开电键，仅仅调整了电压表连入电路中的位置，又闭合电键继续实验，当小灯泡正常发光时两电表示数乘积为0.66W。 （1）请说明小华判断小灯正常发光的理由： ； （2）他所选用滑动变阻器的规格为 ，电源电压为 V； （3）请通过计算求出小灯的额定电功率。 【变式1-3】（23-24九年级下·重庆忠县·期中）如图所示，超超在做“测量小灯泡的电功率”的实验中，使用电源电压6V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”（灯泡正常工作时灯丝电阻约为8Ω）。 （1）滑动变阻器滑片向 （选填“左”“右”）移动时小灯泡变暗 （2）现有规格为“10Ω  2A”、“20Ω  1A”和“50Ω  0.2A”的三个滑动变阻器，超超应在其中选择规格为 的滑动变阻器接入电路； （3）闭合开关前，应将滑片移到 端（选填“A”或“B”）； （4）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可是： ； A．开关短路    B．灯泡短路    C．灯泡接触不良    D．电压表断路 【变式1-4】（22-23九年级下·内蒙古通辽·月考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为4.5V。 （1）手中现有A“5Ω  0.5A”，B“10Ω  0.5A”，C“20Ω  0.5A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选用规格为 的滑动变阻器连入电路； （2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W； 题型2 实验电路故障分析 【例2】在“测定小灯泡的电功率”实验中，如图所示，按电路图连接好电路后，接通开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，电路故障可能是（　　） A．电流表烧坏了，造成短路 B．滑动变阻器的滑片接触不良 C．连线时，把电流表和电压表互换了位置 D．小灯泡短路 【变式2-1】（23-24九年级上·湖南株洲·期末）某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接，（要求：连线不得交叉，电流表量程要正确） ； （2）检查电路连接无误后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表几乎无示数。产生这一现象的原因可能是________； A．变阻器断路 B．电压表短路 C．电压表断路 D．小灯泡断路 （3）故障排除后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，此时的读数为 。要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （4）闭合开关，调节滑动变阻器换片P，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则待测灯泡的额定功率为 W。 【变式2-2】（2024·湖南益阳·模拟预测）小明手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借了一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ； （2）电路连接好后小明闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 ； 【变式2-3】（2023·安徽·模拟预测）如图甲所示是小明在“测量2.5V小灯泡的电功率”时连接的部分电路： （1）请用笔画线代替导线将实验电路补充完整，要求当变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗； （2）小明正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，且电压表和电流表示数如图乙所示，则故障原因可能是 ； （3）小明排除故障后移动滑动变阻器到某一位置，此时电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，则他接下来的操作是 。 【变式2-4】（2024·江苏宿迁·中考真题）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。 （1）如图甲所示电路，有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，用笔画线代替导线将电路连接正确 ； （2）连接电路时，开关应 ，试触时发现，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡发光，则电压表发生了 故障； 题型3 伏安法测小灯泡的电功率 【例3】（24-25九年级上·贵州黔东南·期中）在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图（甲）所示。 （1）请用笔画线代替导线将图（甲）中电路连接完整 ； （2）正确接入电压表后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是 ； （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，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，使电压表的示数为2.5V； （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，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W； （5）图（丙）所示图像不是直线的原因是 ，由图中所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为 。 【变式3-1】（23-24九年级上·广东江门·期中）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）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2.5V； （2）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； （3）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω； （4）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 。 【变式3-2】（24-25九年级上·甘肃张掖·月考）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 。 【变式3-3】（23-24九年级上·湖南湘潭·月考）如图甲所示，在“测量小灯泡的电功率”实验的电路中，小灯泡L的额定电压为2.5V、额定电流小于0.6A。 （1）连接电路后，闭合开关，灯不亮，若只有灯泡处开路，则 表无示数（选填“电流”或“电压”）。排除故障后，再次闭合开关，应将滑片向最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮； （2）由表中的实验数据得出，小灯泡的额定功率为 W； （3）实验中，灯L的亮度第二次比第一次亮，第三次更亮。结合表中数据，通过计算和分析可知：灯泡的实际功率越 （选填“大”或“小”），灯泡就越亮。 次数 电压/V 电流/A 1 2.0 0.2 2 2.5 0.24 3 2.8 0.25 【变式3-4】（23-24九年级上·吉林松原·月考）小明同学用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，观察并记录数据，绘制出如图乙所示的图像。 （1）小明所接的实验电路甲存在错误，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连接法。 （2）由图像可知小灯泡的额定功率是 ，实验表明：小灯泡的亮度是由它的 决定的。 （3）若小灯泡的实际电压为U1，且与小灯泡额定电压的关系为U额=2U1，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P1的数值关系，可能是______（填字母）。 A．P额=P1 B．P额=3P1 C．P额=4P1 D．P额=5P1 （4）将小灯泡换成发光二极管，测量加在它两端的电压和通过它的电流。计算它的电功率，将所得的电功率与小灯泡相比，发现它们在亮度相当的时候， 的电功率较小。 【变式3-5】（23-24九年级上·河北保定·月考）琳琳用如图甲所示的实验装置进行“测量小灯泡电功率”的实验，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）连接电路时，开关应处于 状态； （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片向左移时灯泡变暗） （3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来琳琳应进行的操作是______（填字母）； A．更换小灯泡 B．移动滑动变阻器滑片 C．检查开关是否接触不良 D．检查电压表是否断路 （4）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 A，小灯泡的实际功率为 W； （5）琳琳多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率 W。 【变式3-6】（23-24九年级上·山东聊城·月考）小明在实验室探究电学实验，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源（电压恒为4.5V）、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）（额定电压为2.5V）、导线若干。 在探究“电流与电阻的关系”实验中： （1）小明设计了如图甲所示电路，请你帮他将图乙所示的实物图连接完整； （2）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （选填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路和 的作用； （3）完成以上实验后，小明将定值电阻换成小灯泡，想要测量它的额定电功率。绘制出了小灯泡的“I﹣U”关系图象（如图丙所示），小灯泡正常工作时灯丝电阻为 Ω，小灯泡的额定功率是 W； （4）从图象还可以看出，小灯泡灯丝的电阻是 （选填“变化”或“不变”）的，造成这一现象的原因是灯丝电阻随 升高而增大。 【变式3-7】（23-24九年级上·湖南长沙·月考）小熊在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V： （1）图甲是测量小灯泡电功率的电路图。闭合开关前，小熊发现电流表的指针位置如图乙所示，邓老师提示他电流表没有损坏，判断出现问题的原因是电流表 ； （2）纠正问题后，小熊闭合开关开始实验。他移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，即灯泡的额定电功率为 W； （3）请判断能否用甲图实验装置探究“电流与电压的关系”，并说明理由 。 题型4 伏阻法测小灯泡的电功率 【例4】（23-24九年级上·福建厦门·月考）小宇同学利用如图甲所示的电路，测量额定电压为的小灯泡的电功率。 （1）正确连接电路后闭合开关，小宇发现小灯泡不发光，且电流表和电压表有示数但都很小，其原因可能是 ； （2）当变阻器滑片P移到某一位置时，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； （3）小宇通过实验绘制出小灯泡的U-I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；同时发现小灯泡的电阻受 影响，并非一个定值； （4）小华发现实验室还有一只仅能看得清“0.3A”小灯泡。经过小组讨论，他们用电压表和一个已知阻值为的定值电阻，设计出如图丙所示的电路图，测出这个了小灯泡正常发光时的电阻。方法如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 ； ②滑动变阻器的滑片 ，断开开关、闭合开关，读出此时电压表示数为U； ③小灯泡正常发光时电阻表达式 （用已知量和所测物理量符号表示结果）。 【变式4-1】（23-24九年级下·河南南阳·月考）小明同学利用图甲所示的电路研究小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（导线不得交叉）； （2）连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电流表和电压表指针都有较大偏转，产生这一现象的原因可能是： ； （3）该同学排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。要使小灯泡正常发光，应 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值； （4）将所测数据绘制成如图丙所示的I-U图像。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的 （选填“温度”“长度”或“横截面积”）发生了变化；根据图像信息可以计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω； （5）小明同学对实验进行了拓展，他又找来一个滑动变阻器R1（最大阻值为R1），设计了如图丁所示的电路，测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率，连接电路进行实验； ①小明移动滑片P0到b0端，闭合开关S，接下来操作步骤的合理顺序是 （用字母表示）； A．移动滑片P到a端； B．保持滑片P0位置不动； C．调节滑片P0使电压表的示数为U额； D．移动滑片P到b端，记录此时电压表的示数为U； ②小灯泡的额定功率 （请用 U额、U、R1表示）。 【变式4-2】（23-24九年级上·甘肃兰州·月考）小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为“2.5V，1A”字样； （1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）； （2）闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示 A，小灯泡的额定功率为 W。再调节滑动变阻器滑片使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率 （选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率； （3）完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整； ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V； ②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P额= （用U额、U0、R0表示）。 【变式4-3】（2024·陕西西安·二模）图是小明探究“并联电路电流的特点”时连接的部分电路。 （1）请用笔画线代替导线帮助小明将电路连接完整 ； （2）当开关S闭合时，发现灯L1亮，灯L2不亮，则电路故障的可能是灯L2 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，小明在实验中记录的数据如下表。小明设计的表格中存在的不足之处是 ；分析实验数据可得出结论：并联电路中干路的电流 各支路电流之和； 实验次数 电流表的示数I1 电流表的示数I2 电流表的示数I3 1 0.10 0.12 0.22 2 0.20 0.24 0.44 3 0.25 0.30 0.55 （4）为了测量灯L2的额定功率，小明观察到灯L2标有“2.5V”字样，于是选用了一个阻值为5Ω的定值电阻替换掉灯L1，接着闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数为 A，灯L2正常发光，此时电流表A2的示数如图-2所示。则灯L2的额定功率为 W。 【变式4-4】（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中）在“测量小灯泡的电功率”实验中，同学们选用的小灯泡额定电压为2.5V，实验情景如下： （1）正确连接电路如图甲，闭合开关，移动滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡亮度 1 1.3 0.22 较暗 2 2.5 0.30 明亮 3 3.0 0.32 强光 ①测量电功率的原理是： ，小灯泡的额定功率为 W。 ②收集完第2组数据后，接下来要完成第3次实验，滑片应 移动。 ③分析三组数据还可以发现：灯泡的实际功率越大，灯泡发光亮度越 。 （2）某小组也打算测量小灯泡的额定功率，但发现缺少电流表。他们取一个阻值为R0的定值电阻，设计如图乙所示电路。请你结合电路图，把实验步骤补充完整。 ① 。 ②闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑片P，直至电压表示数为2.5V。 ③滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，记录电压表示数为U0他们根据收集到的数据，计算出了小灯泡的额定功率。 题型5 安阻法测小灯泡的电功率 【例5】（23-24九年级上·云南楚雄·月考）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） 【变式5-1】（23-24九年级上·河南郑州·月考）物理兴趣小组为了测量额定电压为2.5V小灯泡正常发光时的电阻设计了如下电学实验： （1）小明同学检查电路时发现电路的连接有一根导线错误，请你在错误导线上打“×”号，并用笔画线代替导线连接正确； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该滑到 （填“A”或“B”）端；闭合开关后，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时电阻为 Ω（结果保留一位小数）； （3）在探究过程中，由于操作有误，在未断开开关的情况下，那么拔出小灯泡后电压表的示数 （填“为零”“接近电源电压”或“不变”）； （4）小组同学利用电流表和定值电阻，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R0。 实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 ，（用已知符号表达），此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器位置不变， ，读出此时电流表的示数为I； ③测得小灯泡的额定电功率P甲= （用、I和R0表示）。 【变式5-2】（23-24九年级上·山东淄博·月考）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） 【变式5-3】（2024·安徽六安·模拟预测）如图甲所示是“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验电路，小灯泡的额定电压是3.8V，电源电压为6V，实验时发现电压表0~15V量程已经损坏，在不换电压表的情况下也能完成实验。 （1）请用笔画线代替导线把图甲中电压表接入电路中 ； （2）正确连接好电路后调节滑动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，测得灯泡正常发光的电阻为 Ω； （3）若不用电压表，按图乙所示的连接来测量灯泡发光时的实际功率，电源电压为U，滑动变阻器阻值为R0，操作步骤如下： ①先将滑动变阻器滑片滑到最左端，再闭合开关S、S1，断开开关S2，向右调节滑动变阻器滑片，使灯泡发光，使电流表示数为I1； ② （填开关的通断情况），保持滑动变阻器滑片的位置不变，记下电流表示数I2；则测得小灯泡此时发光的实际功率是 （用所给字母代数式表示）。 【变式5-4】（24-25九年级上·全国·课前预习）小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）请你在图甲电路中用笔画线代替导线，将电路连接完整 ； （2）某次实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 （填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （3）小红还设计出了只有电流表、没有电压表时测量小灯泡额定功率的方法，其电路图如图丙所示。已知定值电阻R0为5Ω，小红调节滑动变阻器的滑片，先使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数为0.3A，故测量出小灯泡的额定功率为 W。 【变式5-5】（2024·辽宁抚顺·模拟预测）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。 题型6 等效替代法测小灯泡的电功率 【例6】（23-24九年级上·陕西西安·月考）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）。 【变式6-1】（2022·河南安阳·一模）在测定“小灯泡额定功率”的实验中，小亮所在的实验小组所用电源的电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路图甲补充完整（导线不能交叉） ； （2）连完最后一根导线后就发现两电表的指针发生偏转，造成该现象的原因是 ； （3）实验过程中，当电压表的示数是2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）完成上述实验后，小明又重新设计了如图丙所示的电路，测量另一个小灯泡的额定功率，这个灯泡的额定电流为I，（已知电源电压为U）： ①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为 ； ②只闭合开关S2，保持滑动变阻器 的滑片位置不变，调节滑动变阻器 ，使电流表示数为I；再将滑动变阻器R2的滑片调到最 端，读出电流表的示数为I1； ③则该小灯泡的额定功率表达式为P额＝ 。 【变式6-2】（2024·山东泰安·二模）李南同学在测定小灯泡正常发光时的功率，连好的实物电路如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲所示是小明已连接的电路，有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线完成正确的连接 ； （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，则出现故障的原因可能是 ； （3）当电压表示数调至2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）在图丙中，根据实验数据描绘的通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图象正确的是 （选填“①”、“②”或“③”）； （5）小华设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电流为I额，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）： ①只闭合开关S、S1，调节R2使电流表的示数为I额； ②再断开S1，闭合S2，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为 ； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额= （用I额、R0、I1、I2表示）。 【变式6-3】（2024·四川绵阳·模拟预测）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） 【变式6-4】（2024·江苏常州·一模）小红利用图甲电路测量未知电阻Rx。 （1）移动滑片P，将测得的电流表、电压表示数记录在表格中，实验①的两表示数如图乙所示，请将数据填入表格，根据实验①②③数据可得：的阻值的是 Ω（保留整数）；多次实验的目的是 ； 实验序号 ① ② ③ 电流表示数 0.2 0.25 电压表示数 3.8 5 阻值 （2）小明想用额定电压为U额=4.5V的电源、滑动变阻器（50Ω  0.5A），设计了如图丙所示的电路图及下列方案来测量小灯泡L的额定功率（灯丝电阻约10Ω）。 ①闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压。 ②断开开关，保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，仅将a接点改接到c接点上，测出定值电阻Rx两端的电压U0，从而求出小灯泡的额定电流。 请你指出小明的设计方案中存在的两个问题： I. ； Ⅱ. ； （3）思考后，小明又设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡L的额定功率，电源电压未知但不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下： ①只闭合开关S和S1，调节R2滑片，使电压表的示数为U额； ②只闭合开关S和S2，保持 （）的滑片位置不变，调节 （）的滑片，使电压表示数仍为U额； ③保持②中开关状态，仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1=3V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数U2=1.5V，则小灯泡L的额定功率P额= W。 【变式6-5】（2024·江苏南京·二模）要测量一个额定电流为0.25A小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为10Ω。现有器材：6V的电源一个，电流表和电压表各一个，“50Ω2A”的滑动变阻器A和“10Ω1A”的滑动变阻器B各一个，开关、导线若干。 （1）小明选用的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）； （2）甲图是小明用伏安法测小灯泡电功率的实物图，其中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）； （3）移动变阻器的滑片，当电流表的读数为0.25A时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，小灯泡正常工作时的电阻是 Ω； （4）现电流表损坏，为测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率，小强增加了电阻箱R0，又设计了如图丙所示的电路图并进行了如下操作，电源电压6V恒定。 ①实验步骤如下： 第一步：仅闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R，使电压表的示数为3.8V； 第二步：断开S2，再闭合开关S1，调节变阻箱R0，使电压表的示数再次为3.8V，读出电阻箱的读数为19Ω；则小灯泡的的额定功率为 W。 ②在交流评价阶段，下列说法正确的是 。 A．若在第二步操作时，不小心冋右移动了滑片，则小灯泡额定功率测量结果偏大 B．若在第二步操作时，不小心向右移动了滑片，则小灯泡额定功率测量结果偏小 C．把图丙中的变阻箱换成规格合适的滑动变阻器也可以测量出小灯泡的额定功率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$