第16讲 -测量小灯泡的电功率、特殊方法测电功率-2024－2025学年九年级物理全一册（人教版）

第16讲：测量小灯泡的电功率 思维导图 知识点一：伏安法测小灯泡的电功率 知识精讲 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、 实验电路图： 4、 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。 5、 实验步骤 （1）按照电路图连接实物图，检查电路是否无误。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数，使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录电表示数，计算出额定功率。 （3）移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数，使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录电表示数，计算出实际功率。 （4）移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录电表示数，计算出实际功率。 （5）分析数据，得出结论，整理实验器材。 6、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，灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 电压关系 电功率关系 灯发光情况 U实＞U额 P实＞P额 小灯泡发光较亮 U实＝U额 P实＝P额 小灯泡正常发光 U实＜U额 P实＜P额 小灯泡发光较暗 7、实验中的注意事项： （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；为了保证滑动变阻器的调压效果明显，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多。 ②电压表量程的选择：电压表的量程要略大于额定电压，例如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4V，则应选0~15V的量程。 ③电流表量程的选择：电流表的量程应略大于额定电流；如果小灯泡的额定电流未知，则要采用试触的方法判断，一般小灯泡额定电流都小于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，求平均值没有意义。 方法探究：实验中的故障分析 故障现象 常见故障原因分析 灯泡不亮 电流表、电压表无示数 电流表、导线、开关或滑动变阻器处断路 电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接线错误（接成定值电阻）； ②电源老旧 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（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 电表故障 闭合开关后有电表指针反向偏转 电流表或电压表的“＋”“－”接线柱接反 闭合开关，电表指针偏转角度很小 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太大 闭合开关，电表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 滑动变阻器的滑片移动时电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，使滑动变阻器接成了定值电阻（未遵循“一上一下”的接线原则） 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（电源老旧） 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，灯泡已烧毁 典型例题 考法一：选择合适的实验仪器 【典例1】（2023•西城区校级模拟）小明按图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙的规格“50Ω 0.5A”，电流表量程有“0～0.6A”、“0～3A”，电压表量程有“0～3V”、“0～15V”，下列说法不正确的是（　　） A．当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率 B．为减小误差，电压表量程选“0～3V”，电流表量程选“0～0.6A” C．变阻器应选择甲“10Ω 1A” D．由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同 【典例2】（2023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 考法二：实验原理和操作细节 【典例3】（2023秋•启东市月考）关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A．伏安法测小灯泡电功率实验原理是P＝W/t B．两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差 C．两个实验使用的实验器材完全相同 D．伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法 【典例4】（2023•连城县校级一模）在进行实验时，往往需要我们手眼并用，在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　） A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置 C．电压表的示数 D．电流表的示数 考法三：故障分析 【典例5】（2022秋•邻水县期末）在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试过程中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到小灯泡的额定电压值，其原因可能是（　　） A．滑动变阻器的总电阻太大 B．电压表的量程太大了 C．电源电压太低 D．小灯泡的灯丝断了 【典例6】（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 。 考法四：测小灯泡的电功率 【典例7】（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。 【典例8】（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 。 知识点二：特殊方法测小灯泡的电功率 1.安阻法测电功率（缺电压表） 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 2.伏阻法测电功率（缺电流表） 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 3.等效替代法测电功率 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 典型例题 考法五：伏阻法测小灯泡的电功率 【典例9】（2023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）。 【典例10】（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）。 考法六：安阻法测小灯泡的电功率 【典例11】（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） 【典例12】（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）。 考法七：等效替代法测小灯泡的电功率 【典例13】（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）。 【典例14】（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） A卷满分题组 1、 选择题 1．（2023秋•涪城区期末）下列各组仪器中，可以用来测量功率的是（　　） ①电能表和停表②电能表和电压表③电能表和电流表④电流表和电压表 A．①② B．③④ C．①④ D．②③④ 2．（2023秋•涞源县月考）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接反了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 3．（2024•根河市校级模拟）在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 4．（2022秋•武侯区期末）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗 5．（2022•长春模拟）“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，由三节新干电池组成的电源，实验中得到的U﹣I图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A．电压表应选择0～15V的量程 B．实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值 C．调节滑片过程发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的 D．可用该电路图探究电流与电压的关系 6．（2024•武汉模拟）小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有：额定电压为2.5V的小灯泡，“35Ω 1A”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.7 2.1 2.5 2.8 I/A 0.1 0.15 0.26 0.28 0.3 A．表格中第2组数据明显是错误的 B．小华所用电源电压是4V C．其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关系 D．无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值 2、 实验探究题 7．（2023秋•莒南县期末）为测量小灯泡正常发光时的电阻和实际功率，物理兴趣小组的同学们选取了以下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），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R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）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，若要让灯泡正常发光，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为 　 Ω，实际功率为 　 　W。 8．（2023秋•中江县期末）利用甲图所示的电路图测量小灯泡的额定电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V。 （1）连接电路时，开关必须先断开，见乙图，滑动变阻器的滑片应移至 　端（选填“A”或“B”）； （2）在正确连接电路且操作正确的情况下，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，她接下来的操作最合理的是 　 　（填字母）； A.更换小灯泡 B.更换电压表 C.更换电流表 D.移动滑动变阻器的滑片 （3）移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如丙图所示的图像。根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。 （4）丙图中的图像不是直线，主要原因是 　 　。 9．（2023秋•石泉县期末）在测量额定电压为4V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﹣1的电路连接完整。 （2）在连接电路时，开关应处于 　 　（选填“断开”或“闭合”）状态。 （3）闭合开关，发现电流表示无示数，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的可能原因是灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （4）移动滑动变阻器滑片P，电压表示数如图﹣2所示，为 　 　V，此时电流表示数为0.24A，则此时小灯泡的实际功率为 　 　W。 （5）继续移动滑动变阻器滑片P，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。 （6）分析实验现象可以发现，小灯泡两端的电压越高，小灯泡越亮，它的实际功率越 　 　。 B卷提升题组 10.小灯泡的额定电压已知、定值电阻R0的阻值已知，小明设计了四种不同的方案打算测量小灯泡的额定功率，在电路不能重新拆接的条件下，其中不能够测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 11.（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。 12．（2023秋•松山区期末）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10V。 （1）图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置； （2）晓丹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）正确连接电路经过多次测量，晓丹绘制了小灯泡的I﹣U图象，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 　 　W； （4）实验结束后，晓丹设计了如图丙的电路来测量另一个额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压仍为10V，定值电阻R0的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S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2V； 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6V； ④小灯泡的额定功率P＝ 　 　W。 13.（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）。 14.（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。 15.（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） 16.（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 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第16讲：测量小灯泡的电功率 思维导图 知识点一：伏安法测小灯泡的电功率 知识精讲 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、 实验电路图： 4、 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。 5、 实验步骤 （1）按照电路图连接实物图，检查电路是否无误。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数，使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录电表示数，计算出额定功率。 （3）移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数，使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录电表示数，计算出实际功率。 （4）移动滑动变阻器的滑片、观察电压表的示数，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录电表示数，计算出实际功率。 （5）分析数据，得出结论，整理实验器材。 6、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，灯泡的亮度是由它的实际功率决定的。 电压关系 电功率关系 灯发光情况 U实＞U额 P实＞P额 小灯泡发光较亮 U实＝U额 P实＝P额 小灯泡正常发光 U实＜U额 P实＜P额 小灯泡发光较暗 7、实验中的注意事项： （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；为了保证滑动变阻器的调压效果明显，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多。 ②电压表量程的选择：电压表的量程要略大于额定电压，例如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4V，则应选0~15V的量程。 ③电流表量程的选择：电流表的量程应略大于额定电流；如果小灯泡的额定电流未知，则要采用试触的方法判断，一般小灯泡额定电流都小于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，求平均值没有意义。 方法探究：实验中的故障分析 故障现象 常见故障原因分析 灯泡不亮 电流表、电压表无示数 电流表、导线、开关或滑动变阻器处断路 电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接线错误（接成定值电阻）； ②电源老旧 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（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 电表故障 闭合开关后有电表指针反向偏转 电流表或电压表的“＋”“－”接线柱接反 闭合开关，电表指针偏转角度很小 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太大 闭合开关，电表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 滑动变阻器的滑片移动时电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，使滑动变阻器接成了定值电阻（未遵循“一上一下”的接线原则） 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（电源老旧） 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，灯泡已烧毁 典型例题 考法一：选择合适的实验仪器 【典例1】（2023•西城区校级模拟）小明按图所示电路测量小灯泡功率，备有器材规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω，变阻器甲的规格“10Ω 1A”、乙的规格“50Ω 0.5A”，电流表量程有“0～0.6A”、“0～3A”，电压表量程有“0～3V”、“0～15V”，下列说法不正确的是（　　） A．当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率 B．为减小误差，电压表量程选“0～3V”，电流表量程选“0～0.6A” C．变阻器应选择甲“10Ω 1A” D．由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同 【答案】C 【解答】A、当电压表示数为2.5V时，灯泡消耗的功率等于额定功率，故A正确，不符合题意； B、灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3V的量程；根据欧姆定律可得，灯泡的额定电流为IL0.25A，所以电流表的量程选0～0.6A，故B正确，不符合题意； C、灯泡正常发光时，变阻器两端的电压UR＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器接入电路中的电阻R14Ω＞10Ω，所以变阻器选“50Ω 0.5A”，故C不正确，符合题意； D、由本实验可发现，灯泡在不同电压下，实际功率不同，亮度不同，故D正确，不符合题意。 故选：C。 【典例2】（2023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。 考法二：实验原理和操作细节 【典例3】（2023秋•启东市月考）关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A．伏安法测小灯泡电功率实验原理是P＝W/t B．两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差 C．两个实验使用的实验器材完全相同 D．伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法 【答案】C 【解答】A、伏安法测小灯泡电功率实验原理是P＝UI，故A错误； B、“伏安法测小灯泡的电阻”的实验多次测量的目的找电阻丝的电阻与温度的关系，“伏安法测小灯泡的电功率”的实验多次测量的目的是得出实际电压低于、等于、高于实际电压时，实际功率和额定功率的关系，故B错误； C、根据R和P＝UI知这两个实验可以使用同一电路，测量小灯泡两端的电压和电流，两个实验使用的实验器材完全相同，故C正确； D、两个实验都没有采用控制变量法，故D错误。 故选：C。 【典例4】（2023•连城县校级一模）在进行实验时，往往需要我们手眼并用，在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　） A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置 C．电压表的示数 D．电流表的示数 【答案】C 【解答】在本实验中，当手移动滑片时，眼睛应观察电压表示数，使灯泡两端的电压达到额定电压，并读出此时通过灯泡的电流值，最后根据功率的计算公式，计算灯泡的额定功率。故ABD错误，C正确。 故选：C。 考法三：故障分析 【典例5】（2022秋•邻水县期末）在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但测试过程中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到小灯泡的额定电压值，其原因可能是（　　） A．滑动变阻器的总电阻太大 B．电压表的量程太大了 C．电源电压太低 D．小灯泡的灯丝断了 【答案】C 【解答】A、无论滑动变阻器总阻值为多大，滑动变阻器最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，因此该选项不合题意。 B、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意； C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意； D、如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意。 故选：C。 【典例6】（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。 考法四：测小灯泡的电功率 【典例7】（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。 【典例8】（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。 知识点二：特殊方法测小灯泡的电功率 1.安阻法测电功率（缺电压表） 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 2.伏阻法测电功率（缺电流表） 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 3.等效替代法测电功率 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 典型例题 考法五：伏阻法测小灯泡的电功率 【典例9】（2023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 【典例10】（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 考法六：安阻法测小灯泡的电功率 【典例11】（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 【典例12】（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 考法七：等效替代法测小灯泡的电功率 【典例13】（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 【典例14】（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 A卷满分题组 1、 选择题 1．（2023秋•涪城区期末）下列各组仪器中，可以用来测量功率的是（　　） ①电能表和停表②电能表和电压表③电能表和电流表④电流表和电压表 A．①② B．③④ C．①④ D．②③④ 【答案】C 【解答】（1）由电功率公式P＝UI可以求出用电器的电功率，因此用④可以测出电功率； （2）用电能表测出用电器消耗的电能，用秒表测出用电器工作时间，由公式P求出用电器的功率，因此用①可以测出电功率； （3）用②电能表和电压表不能测出电功率，用③电能表和电流表不能测出电功率。 故选：C。 2．（2023秋•涞源县月考）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（　　） A．电压表的正、负接线柱接反了 B．电压表的量程选择不合适 C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联 【答案】D 【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，根据分压原理可知电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。 故选：D。 3．（2024•根河市校级模拟）在测定小灯泡额定功率的实验中，琳琳同学连接的电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（　　） A．小灯泡的灯丝断了 B．电压表的量程太大 C．滑动变阻器的最大阻值太大 D．电源电压太低 【答案】D 【解答】A、灯泡灯丝断开，电路断路，灯泡不发光，故A错误； B、电压表量程太大，只要指针偏转角度小，也能使电压表达到灯泡的额定电压，故B错误； C、如果其它元件规格符合要求的情况下，滑动变阻器总阻值太大，当滑动变阻器阻值变小时，灯泡两端电压变大，电压表示数也能达到灯泡的额定电压，故C错误； D、如果电源电压低于灯泡的额定电压，即使滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表示数也不会达到灯泡额定电压，故D正确。 故选：D。 4．（2022秋•武侯区期末）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越暗 【答案】C 【解答】A、闭合开关前，滑动变阻器处于最大阻值处，即B端，故A错误； B、闭合开关后，小灯泡不发光，也可能是电路中的其它地方断开了，造成电路中没有电流，故B错误； C、小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可得出小灯泡的额定功率，故C正确； D、通过实验可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡发光越亮。 故选：C。 5．（2022•长春模拟）“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，由三节新干电池组成的电源，实验中得到的U﹣I图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A．电压表应选择0～15V的量程 B．实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值 C．调节滑片过程发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的 D．可用该电路图探究电流与电压的关系 【答案】C 【解答】A、由于小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用0～3V的量程，故A错误； B、不同电压下小灯泡的功率不同并不是实验误差，而是小灯泡电阻发生了变化，所以实验中不能将各组小灯泡的电功率求平均值，故B错误； C、调节滑片，变阻器连入电路的阻值发生变化，这样灯泡两端电压和电流都会发生变化，由P＝UI知，其实际功率发生变化，所以灯泡亮度会发生改变，故C正确； D、由控制变量法知，在探究电流与电压的关系，需要控制电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以不能用该电路图探究电流与电压的关系，故D错误。 故选：C。 6．（2024•武汉模拟）小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有：额定电压为2.5V的小灯泡，“35Ω 1A”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（　　） 序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.7 2.1 2.5 2.8 I/A 0.1 0.15 0.26 0.28 0.3 A．表格中第2组数据明显是错误的 B．小华所用电源电压是4V C．其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关系 D．无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值 【答案】C 【解答】A、由第2组数据可知，灯泡的电阻为：R211.3Ω， 第3组灯泡的电阻为：R38.1Ω＜R2， 因灯丝电阻随温度的升高而增大，第3组灯泡的电阻应该大于第2组灯泡的电阻，而R3＜R2，所以表格中第2组数据是错误的，故A正确； B、检查无误后，闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律结合欧姆定律和第1组数据可知，电源电压为U＝U1+I1R滑＝0.5V+0.1A×35Ω＝4V，故B正确； C、在探究电流与电阻的关系实验中，需更换不同阻值的定值电阻，而本实验中只用一个定值电阻替换灯泡，所以只能探究电流与电压的关系，不能探究电流与电阻的关系，故C错误； D、因串联电路中电流处处相等，因此小灯泡的电流变化量一定等于变阻器的电流变化量；因为电源电压不变，灯泡两端电压和滑动变阻器两端电压之和等于电源电压，故小灯泡的电压变化量一定等于变阻器的电压变化量，所以无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值，故D正确。 故选：C。 2、 实验探究题 7．（2023秋•莒南县期末）为测量小灯泡正常发光时的电阻和实际功率，物理兴趣小组的同学们选取了以下器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），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R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）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，若要让灯泡正常发光，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻为 　 Ω，实际功率为 　 　W。 【答案】（1）R2；见解答；（2）灯泡断路；（3）A；12.5；0.5。 【解答】（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，根据欧姆定律，灯的额定电流约为：IL0.25A＞0.2A；电源电压恒为6V，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I，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为：R滑14Ω＞10Ω，考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2；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，如下图所示： ； （2）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）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，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；根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡正常发光的电阻为： R12.5Ω； 小灯泡的额定功率是：P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。 故答案为：（1）R2；见解答；（2）灯泡断路；（3）A；12.5；0.5。 8．（2023秋•中江县期末）利用甲图所示的电路图测量小灯泡的额定电功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为3V。 （1）连接电路时，开关必须先断开，见乙图，滑动变阻器的滑片应移至 　端（选填“A”或“B”）； （2）在正确连接电路且操作正确的情况下，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，她接下来的操作最合理的是 　 　（填字母）； A.更换小灯泡 B.更换电压表 C.更换电流表 D.移动滑动变阻器的滑片 （3）移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如丙图所示的图像。根据图像信息可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。 （4）丙图中的图像不是直线，主要原因是 　 　。 【答案】（1）B；（2）D；（3）0.5；（4）灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。 【解答】（1）连接电路时开关应断开，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端； （2）连好电路，闭合开关后，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选D； （3）根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W； （4）灯泡的电阻随温度的升高而增大，即通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，因此该图像不是直线。 故答案为：（1）B；（2）D；（3）0.5；（4）灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。 9．（2023秋•石泉县期末）在测量额定电压为4V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﹣1的电路连接完整。 （2）在连接电路时，开关应处于 　 　（选填“断开”或“闭合”）状态。 （3）闭合开关，发现电流表示无示数，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的可能原因是灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （4）移动滑动变阻器滑片P，电压表示数如图﹣2所示，为 　 　V，此时电流表示数为0.24A，则此时小灯泡的实际功率为 　 　W。 （5）继续移动滑动变阻器滑片P，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。 （6）分析实验现象可以发现，小灯泡两端的电压越高，小灯泡越亮，它的实际功率越 　 　。 【答案】（1）见解答图；（2）断开；（3）断路；（4）3；0.72；（5）4；（6）大。 【解答】（1）小灯泡额定电压为4V，故电压表选用大量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）在连接电路时，开关应处于断开状态，这样可以保护电路； （3）闭合开关，发现电流表示无示数，说明电路可可能断路，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数始终接近电源电压，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，即造成这一现象的可能原因是灯泡断路； （4）由（1）可知，电压表选用大量程；移动滑动变阻器滑片P，电压表示数如图﹣2所示，电压表分度值0.5V，其示数为3V； 此时电流表示数为0.24A，则此时小灯泡的实际功率为：P＝UI＝3V×0.24A＝0.72W； （5）当灯泡两端电压为额定电压时，即4V，灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率； （6）分析实验现象可以发现，小灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡的亮度由灯泡实际功率决定，实际功率越大，灯泡亮度越亮。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）断路；（4）3；0.72；（5）4；（6）大。 B卷提升题组 10.小灯泡的额定电压已知、定值电阻R0的阻值已知，小明设计了四种不同的方案打算测量小灯泡的额定功率，在电路不能重新拆接的条件下，其中不能够测出小灯泡额定功率的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】A、电压表测灯的电压，通过移动变阻器的滑片，当灯的电压为额定电压时，用电流表测出灯的电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率；故A不合题意。 B、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故不能求出灯的额定功率；故B符合题意。 C、只闭合开关S、S1，电压表测灯的电压，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，则灯正常发光；保持滑片位置不动，断开合S1，闭合S2，记下电压表的示数U1，此时电压表测R0与灯串联的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压：U0＝U1﹣U额，通过R0的电流，即灯的额定电流：I，根据P＝UI可求灯的额定功率；故C不合题意。 D、只闭合开关S、S2，R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为U额，灯正常发光；保持滑片位置不变，只闭合S、S1，使电流表测灯与R0并联的总电流，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求出灯的额定电流，根据P＝UI可得出灯的额定功率的表达式；故D不合题意。 故选：B。 11.（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。 12．（2023秋•松山区期末）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10V。 （1）图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置； （2）晓丹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）正确连接电路经过多次测量，晓丹绘制了小灯泡的I﹣U图象，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 　 　W； （4）实验结束后，晓丹设计了如图丙的电路来测量另一个额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压仍为10V，定值电阻R0的阻值为20Ω。实验步骤如下： ①开关S、S1闭合，S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2V； 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6V； ④小灯泡的额定功率P＝ 　 　W。 【答案】（1）见解答图；（2）A；（3）3.6；（4）2.4。 【解答】（1）由图可知，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡的额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）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，说明滑动变阻器没有变阻的作用，且电路中电阻较大，即出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故选：A； （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的额定电流为0.6A，则小灯泡额定功率为： P额＝U额I额＝6V×0.6A＝3.6W； （4）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，电压表测滑动变阻器的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压：UL＝U额＝6V，U滑＝U﹣UL＝10V﹣6V＝4V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4V，则灯泡正常发光； 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R0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＝2V；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R0两端的电压，所以需要测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′＝6V； ③在步骤②中，滑动变阻器的全部电阻R与定值电阻R0串联，根据串联电路电压的规律可得，R0的两端电压为：U0＝U﹣U′＝10V﹣6V＝4V， 由分压原理可得：， 所以滑动变阻器滑片左边电阻的阻值：R左•R020Ω＝10Ω； 故在步骤①中，灯的额定电流为：IL0.4A， 则小灯泡的额定功率：P＝ULIL＝6V×0.4A＝2.4W。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）3.6；（4）2.4。 13.（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 14.（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。 15.（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 16.（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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$