15.2专题 特殊方法测小灯泡额定功率-2024-2025学年九年级物理下册步步为赢·课课练（苏科版）

苏 科 版 物 理 九 年 级 下 册 第十五章《电功和电热》 15.2专题 特殊方法测小灯泡额定功率 夯实基础 知识点一 缺少电压表的测量方法 思路一：借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 （1）已知小灯泡的额定电压U额， 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 （2）已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 思路二：滑动变阻器等效替代灯泡正常发光时的电阻，利用P=I2R算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个最大阻值为R0的滑动变阻器R1，另一个滑动变阻器R2 已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，保持滑动变阻器R1阻值不变，调节滑动变阻器R2，使得电流表示数也为I额； 3．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最左端，记下此时的电流表示数I1； 4．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最右端，记下此时的电流表示数I2。 灯泡正常发光的电阻： 灯泡的额定功率： 思路三：通过求出滑动变阻器使小灯泡正常发光时的电阻，进而求出小灯泡额定电压，从而得到小灯泡的额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．保持滑动变阻器R1阻值不变，闭合，，断开，此时电流表示数为I1； 3．闭合，，断开，将滑动变阻器R1滑片滑到最左端，此时电流表示数为I2，可求出电源电压U。 电源电压： 灯泡正常发光时R1的电阻： 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 敲黑板：1．无论哪种方法测灯泡额定功率，首先都要先通过滑动变阻器调节灯泡至正常工作状态。 2．考试题目一般不会让学生设计实验，而是提供一个实验电路图，并已给出部分实验步骤，只需补充完整即可。因此，不要求学生把电路图记下来，而只要能做到看懂电路图的设计思路，了解每一步骤的目的，补充完整步骤即可。 趁热打铁： 例1．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） 例2．做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额=2.5V，灯丝电阻阻值不变）。 (1)连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为 W。 (2)同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，定值电阻的阻值为25Ω，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，正确操作步骤如下： ①闭合开关S和 ，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1= A； ②闭合开关S和 ，断开开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不劫，读出电流表示数为I2； ③小灯泡的额定电功率表达式为P额= （用物理量符号表示）。 例3．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）。 知识点二 缺少电流表的测量方法 思路一：借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 （1）已知小灯泡的额定电压U额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电压表测出R0与L两端的合电压U合。 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电压表测出R0与L两端的合电压U合。 （2）已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电压表测出通过R0与L的合电压U合。 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电压表测出通过R0与L的合电压U合。 思路二：滑动变阻器等效替代灯泡正常发光时的电阻，利用算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个最大阻值为R0的滑动变阻器R1，另一个滑动变阻器R2 已知小灯泡的额定电压U额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，保持滑动变阻器R1阻值不变，调节滑动变阻器R2，使得电压表示数也为U额； 3．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最左端，记下此时的电压表示数U1； 4．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最右端，记下此时的电压表示数U2。 灯泡正常发光的电阻： 思路三：通过求出滑动变阻器使小灯泡正常发光时的电阻，进而求出小灯泡额定电流，从而得到小灯泡的额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 已知小灯泡的额定电压U额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．保持滑动变阻器R1阻值不变，闭合，，断开，此时电压表示数为U1； 3．闭合，，断开，将滑动变阻器R1滑片滑到最左端，此时电压表示数为U2，即为电源电压U。 电源电压： 灯泡正常发光时R1的电阻： 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： 趁热打铁： 例4．在测定小灯泡的电功率实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为，电压表、电流表均符合实验要求。可供选择的滑动变阻器和的最大阻值分别为、； （1）为完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“”或“”）； （2）图甲是小亮同学所连接的实验电路，其中存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ； （3）正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小亮发现小灯泡始终不亮，电压表满偏、电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 ； A．小灯泡断路　　B．滑动变阻器断路　　C．小灯泡短路　　D．滑动变阻器短路 （4）故障排除后，小亮移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，电流表示数如图乙所示，其大小为 A，小灯泡的额定功率为 W； 【拓展】完成上述实验后，小亮向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关，将拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为 V； ②再将开关拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③小灯泡额定功率的表达式为 （用已知量和测得量表示）。 例5．如图是“测量小灯泡额定功率”的实验，小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整。 （1）如图是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求滑片向左移动时灯泡变亮。 （2）按电路图连接电路，进行实验．闭合开关前，发现电表如图甲所示，其中电流表出现这种现象的原因是 。继续实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动．小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，假如不重新实验，请你利用已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是 W。 （3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关、利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整： ① （填开关S、、的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 ； ②闭合开关S、，断开保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U； ③灯泡额定功率的表达式为： 。 例6．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） 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率。下列四种设计方案能得到灯泡额定功率的是（　　） A． B．C．D． 2．如图所示的四种电路中，已知小灯泡的额定电压，定值电阻R的阻值，其中能完成测量小灯泡额定功率的电路是（　　） A． B． C． D． 3．小明在只有一个电流表的情况下，连接了如图所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率，R0为已知电阻，R1为滑动变阻器。则在虚框内填入电流表、开关S1、灯泡的元件符号正确的是（ ） A． B． C． D． 4．额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中，不能测出小灯泡额定功率的是（   ） A． B． C． D． 二、实验题 5．为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω、1A”的和“20Ω、1A”的。 (1)该实验的原理是： ； (2)为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 ；（选填“”或“”） (3)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整；（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮） (4)电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 ；（选填字母） A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路 (5)排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，此时发现小灯泡亮度较 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； (6)根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是 ； (7)另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）： ①闭合开关S，开关接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，接a，记录电压表示数。则小灯泡额定功率 （用字母、、表示）。 6．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． 7．小王在“测量小灯泡额定功率”实验中，器材如下：电压恒为6V的电源、额定电压为的小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。 (1)小王设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数约为 V。 (2)小王检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。 (3)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)小王又找到一个标有额定电压为2.5V的小灯泡，她想测量这个小灯泡的额定功率，发现电流表损坏了，但她利用滑动变阻器R1、R2（最大阻值分别对应为R1、R2）设计了图丁电路，也测出了小灯泡额定功率。实验步骤如下： ①闭合开关S，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R1的滑片，直到电压表示数为 V时为止，小灯泡正常发光； ②接着保持变阻器R1的滑片不动，调节变阻器R2的滑片到 读出此时电压表示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P= （用题中已知量和所测量表示，结果中数字不带单位）。 8．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）。 9．某小灯泡的额定电流为0.3 A，图1是小明测量该灯泡功率的实验电路（电源电压恒为3 V）。 (1)请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 (2)闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 V，电流表的示数为 A。 (3)排除故障后，小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图2所示，此时小灯泡的功率为 W。要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片应该向 滑动（选填“左”或“右”）。 (4)为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图3所示实验电路，所用电源电压恒定（未知），R₁、R₂均为电阻箱（0~999.9 Ω）。 实验步骤如下： 第1步∶仅闭合S₁，R₂调至5Ω时，电流表的示数为0.3 A。 第2步∶仅闭合S₂，R₁、R₂分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3 A。则该电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W。 ——提能力—— 1．小宇想测量额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率，它正常工作时的电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器R1（规格为“10Ω；0.5A”）、滑动变阻器R2（规格为“50Ω；0.2A”）、滑动变阻器R3（规格为“50Ω；0.5A”），导线若干。 （1）小宇设计了图甲所示电路，本实验他应选择滑动变阻器 （选填“R1”、“R2”或“R3”）； （2）图乙是小宇根据电路图连接的实物图，连接电路时开关应该 。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ； （3）小宇排除故障后，继续实验。实验中当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，此时滑动变阻器接入电路的阻值约为 Ω（计算结果保留一位小数）； （4）小月同学准备利用图乙中连接好的实物电路，探究电流跟电阻的关系。实验时，她将小灯泡分别换成多个已知阻值的定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丁所示，并记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻的阻值范围是： Ω到 Ω； （5）小月打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接a、b各一次）来测量另一个小灯泡的额定功率（额定电压已知），如图戊，方案1、方案2是小月设计的两种不同的电路图，能否测出小灯泡的额定功率，下列判断正确的是 。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．方案1不能，方案2能 D．方案1能，方案2不能 2．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω。 （1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接； （2）接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 ； （3）当电压表示数为1.8V，要使小灯泡正常发光，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，同时视线应注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）的示数：当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率是 W； （4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于 Ω； （5）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请完成下列填空： ①闭合开关S、，调节，使电压表的示数为2.5V； ②断开开关 ，闭合开关 ，调节 使电压表的示数仍为2.5V； ③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为。则小灯泡额定功率的表达式 （用、、、表示）。 3．小李和小王测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5 V）、电源电压恒定不变、电流表（0~0.6 A、0~3 A）、电压表（0~3 V、0~15 V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 (1)如图甲所示是小李开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； (2)当闭合开关前，发现电流表指针出现了图乙所示情况，存在的问题是： ； (3)电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近3 V，若电路中只有一处有故障，则故障可能是 ； (4)排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为2 V。为测量小灯泡的额定功率，小李向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.5 V时，读出电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (5)小王同学设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为的另一个小灯泡的额定功率，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0。实验方案如下： ①按电路图连接电路； ②只闭合开关，移动的滑片，使电流表的示数为，灯泡正常发光； ③只闭合开关，保持的滑片位置不动，移动的滑片，使电流表的示数为； ④保持的滑片位置不动，将的滑片移到最左端，电流表的示数为，再将的滑片移到最右端，电流表的示数为； ⑤小灯泡额定功率的表达式为 （用、、、表示）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏 科 版 物 理 九 年 级 下 册 第十五章《电功和电热》 15.2专题 特殊方法测小灯泡额定功率 夯实基础 知识点一 缺少电压表的测量方法 思路一：借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 （1）已知小灯泡的额定电压U额， 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 （2）已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电流表测出通过R0与L的合电流I总。 思路二：滑动变阻器等效替代灯泡正常发光时的电阻，利用P=I2R算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个最大阻值为R0的滑动变阻器R1，另一个滑动变阻器R2 已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，保持滑动变阻器R1阻值不变，调节滑动变阻器R2，使得电流表示数也为I额； 3．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最左端，记下此时的电流表示数I1； 4．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最右端，记下此时的电流表示数I2。 灯泡正常发光的电阻： 灯泡的额定功率： 思路三：通过求出滑动变阻器使小灯泡正常发光时的电阻，进而求出小灯泡额定电压，从而得到小灯泡的额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光； 2．保持滑动变阻器R1阻值不变，闭合，，断开，此时电流表示数为I1； 3．闭合，，断开，将滑动变阻器R1滑片滑到最左端，此时电流表示数为I2，可求出电源电压U。 电源电压： 灯泡正常发光时R1的电阻： 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 敲黑板：1．无论哪种方法测灯泡额定功率，首先都要先通过滑动变阻器调节灯泡至正常工作状态。 2．考试题目一般不会让学生设计实验，而是提供一个实验电路图，并已给出部分实验步骤，只需补充完整即可。因此，不要求学生把电路图记下来，而只要能做到看懂电路图的设计思路，了解每一步骤的目的，补充完整步骤即可。 趁热打铁： 例1．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) (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，如答案所示。 （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 例2．做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额=2.5V，灯丝电阻阻值不变）。 (1)连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为 W。 (2)同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，定值电阻的阻值为25Ω，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，正确操作步骤如下： ①闭合开关S和 ，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1= A； ②闭合开关S和 ，断开开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不劫，读出电流表示数为I2； ③小灯泡的额定电功率表达式为P额= （用物理量符号表示）。 【答案】(1)0.75 (2) S2 0.1 S1 S2 U额（I2﹣I1） 【详解】(1)闭合开关，直到电压表示数为2.5V时为止，电流表选用小量程，其示数为0.3A，故额定功率 (2) 1][2]只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1=0.1A。 [3][4]闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2。 [5]在步骤①中，电流表测定值电阻的电流，定值电阻的电压为 U=I1R=0.1A×25Ω=2.5V 根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压；在步骤②中，电流表测R与灯并联的总电流，各电阻的电压和电阻大小不变，由并联电路电流的规律，小灯泡额定功率表达式为 P额=U额IL=U额（I2﹣I1） 例3．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) (2)小灯泡断路 (3)0.75 (4)③ (5) I额 【详解】（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，如答案所示。 （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 知识点二 缺少电流表的测量方法 思路一：借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 （1）已知小灯泡的额定电压U额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电压表测出R0与L两端的合电压U合。 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电压表测出R0与L两端的合电压U合。 （2）已知小灯泡的额定电流I额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，电压表测出通过R0与L的合电压U合。 灯泡的额定电压： 灯泡的额定功率： 1．闭合，接a，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为，此时灯泡正常发光； 2．闭合，接b，电压表测出通过R0与L的合电压U合。 思路二：滑动变阻器等效替代灯泡正常发光时的电阻，利用算出额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个最大阻值为R0的滑动变阻器R1，另一个滑动变阻器R2 已知小灯泡的额定电压U额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．闭合，，断开，保持滑动变阻器R1阻值不变，调节滑动变阻器R2，使得电压表示数也为U额； 3．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最左端，记下此时的电压表示数U1； 4．保持滑动变阻器R2阻值不变，将滑动变阻器R1滑片调至最右端，记下此时的电压表示数U2。 灯泡正常发光的电阻： 思路三：通过求出滑动变阻器使小灯泡正常发光时的电阻，进而求出小灯泡额定电流，从而得到小灯泡的额定功率。 器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻 已知小灯泡的额定电压U额 电路图 步骤 数据处理 1．闭合，，断开，调节滑动变阻器R1，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 2．保持滑动变阻器R1阻值不变，闭合，，断开，此时电压表示数为U1； 3．闭合，，断开，将滑动变阻器R1滑片滑到最左端，此时电压表示数为U2，即为电源电压U。 电源电压： 灯泡正常发光时R1的电阻： 灯泡的额定电流： 灯泡的额定功率： 趁热打铁： 例4．在测定小灯泡的电功率实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为，电压表、电流表均符合实验要求。可供选择的滑动变阻器和的最大阻值分别为、； （1）为完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“”或“”）； （2）图甲是小亮同学所连接的实验电路，其中存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ； （3）正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小亮发现小灯泡始终不亮，电压表满偏、电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是 ； A．小灯泡断路　　B．滑动变阻器断路　　C．小灯泡短路　　D．滑动变阻器短路 （4）故障排除后，小亮移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，电流表示数如图乙所示，其大小为 A，小灯泡的额定功率为 W； 【拓展】完成上述实验后，小亮向老师要了一个已知阻值为的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关，将拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为 V； ②再将开关拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U； ③小灯泡额定功率的表达式为 （用已知量和测得量表示）。 【答案】 R2 A 0.34 0.85 2.5 【详解】（1）[1]在测定小灯泡的电功率实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，说明滑动变阻器需要分担的电压为 根据串联分压，滑动变阻器需要分担的电压比小灯泡多，则滑动变阻器需要接入的电阻需要大于10Ω，故滑动变阻器选R2。 （2）[2]电流表需要串联在电路中，电压表需要并联在定值电阻两端，故电流从电池的正极出发，经过开关后、电流表、滑动变阻器、小灯泡回到负极，故电流表与小灯泡的右端接线柱连接错误，需要叉掉，需要用一个导线将小灯泡的左端接线柱与电压表的负接线柱相连，故如答案所示。 （3）[3] A．若小灯泡断路，则小灯泡不亮，电流表的示数为零，电压指针满偏，故A符合题意；　 B．若滑动变阻器断路，则电压表没有示数，故B不符合题意； C．若小灯泡短路，则电流表有示数，故C不符合题意； D．若滑动变阻器短路，则小灯泡发光，电流表有示数，电压表有示数，故D不符合题意。 故选A。 （4）[4][5]电流表示数如图乙所示，选择小量程，分度值为0.1A，其大小为0.24A；小灯泡的额定功率为 【拓展】①[6]闭合开关S1，将S2拨到触点2，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡的电压，为了测量小灯泡的额定功率，需要让小灯泡正常方钢，故移动滑片，使电压表的示数为2.5V。 ③[7]再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，原电路不变，电压表测量的对象发生了改变，电压表测量小灯泡与定值电阻的总电压，读出电压表的示数U，故定值电阻两端的电压为 小灯泡的额定电流为 小灯泡的额定功率为 例5．如图是“测量小灯泡额定功率”的实验，小灯泡的额定电压为3.8V，电源电压未知，请你将实验过程补充完整。 （1）如图是实验电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求滑片向左移动时灯泡变亮。 （2）按电路图连接电路，进行实验．闭合开关前，发现电表如图甲所示，其中电流表出现这种现象的原因是 。继续实验过程中的某时刻，电压表的示数如图乙所示，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动．小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，假如不重新实验，请你利用已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是 W。 （3）为了考察同学们的能力，老师拿来了一个已知额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡，一个已知阻值为R的电阻和两个开关、利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整： ① （填开关S、、的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 ； ②闭合开关S、，断开保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表的示数为U； ③灯泡额定功率的表达式为： 。 【答案】 电流表没有调零 左 1.14 闭合开关S、S1，断开S2 【详解】（1）[1]测量小灯泡额定功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，由题意可知，滑片向左移动时灯泡变亮，则滑动变阻器左下接线柱与灯泡右端连接，如答案所示。 （2）[2]闭合开关前，电流表如图甲所示，电流表没有调零。 [3]电压表的分度值为0.5V，示数为2.5V，灯泡的额定功率为3.8V，此时分压较小，根据串联分压知识可知，应将滑动变阻器的滑片向左端滑动，使变阻器电阻减小，分压降低，这样小灯泡两端的电压可以达到额定电压。 [4]正常发光时，电流表示数如图丙所示，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为 （3）①[5][6]图丁中，通过S1、S2的开闭，可以分别测量电阻两端电压以及电阻与灯泡两端电压之和，②中测量了电阻与灯泡两端电压之和，故此时应该闭合开关S、S1，断开S2，测出电阻两端电压，利用两次电压表示数便可以得出灯泡两端的电压，为了使灯泡在额定电流下工作，此时电阻两端的电压为 应该调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为。 ③[7]根据上述分析可知，灯泡在额定电流下两端电压为 灯泡额定功率为 例6．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) (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，连接如答案所示。 （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、S2，断开开关S1，R1和灯泡串联在电路中，电压表测量灯泡两端电压，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；闭合开关S、S1，断开开关S2，此时R1和R2串联，电压表测量R2两端电压，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，可知电源电压；R1的滑片P调至最左端时，电压表的示数等于R2两端电压，为U1，可知R1两端电压为 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 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率。下列四种设计方案能得到灯泡额定功率的是（　　） A． B．C．D． 【答案】A 【详解】A．图中，灯L与R0并联，电流表A1、A2分别测量通过灯L、R0的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数等于I额，读出此时A2的示数I0，灯L的额定电压 灯L的额定功率 A设计方案能测量灯泡额定功率，故A符合题意； B．图中，灯L与R0并联，电流表A1测量通过灯L的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A1的示数等于I额；无法通过并联电路的特点，计算灯的额定电压，无法计算灯的额定功率，所以B设计方案不能测量灯泡额定功率，故B不符合题意； C．图中，单刀双掷开关，连接b时，调节滑动变阻器的滑片，能使电流表A的示数等于I额；无法测量灯的额定电压，无法计算灯的额定功率，C设计方案不能测量灯泡额定功率，故C不符合题意； D．图中，闭合S、S1，断开S2，灯L与R0并联，电流表A测量通过R0的电流；调节滑动变阻器的滑片，无法测量灯的额定电流，无法计算灯的额定功率，故D不符合题意。 故选A。 2．如图所示的四种电路中，已知小灯泡的额定电压，定值电阻R的阻值，其中能完成测量小灯泡额定功率的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．无论S2打到1或2，灯与电阻并联，电流表测总电流，不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故A不符合题意； B．S2打到2，电流表测灯的电流，不知灯的额定电流，不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故B不符合题意； C．S2打到1，移动滑片，使电压表示数为灯的额定电压U额，保持滑片不动，S2打到2，电压表测灯与定值电阻的总电压U，根据串联电路电流的规律和欧姆定律可知灯的额定电流为 根据可求出灯的额定功率为 故C符合题意； D．S1闭合，S2接1时，灯泡被短路；S2接2时，电压表测灯泡和定值电阻的总电压，但不能确定灯是否正常发光，所以不能测量小灯泡的额定功率，故D不符合题意。 故选C。 3．小明在只有一个电流表的情况下，连接了如图所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率，R0为已知电阻，R1为滑动变阻器。则在虚框内填入电流表、开关S1、灯泡的元件符号正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因为电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，所以当开关S1、S2断开时，电流表与定值电阻串联，即3为电流表；又因为R0与电流表串联后再与灯并联，所以2为灯泡，那么1为开关S1。故B正确，ABD错误。 故选B。 4．额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中，不能测出小灯泡额定功率的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A． 图中滑动变阻器与灯泡串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，通过调节滑动变阻器可使灯泡的电压为2.5V，此时灯泡正常发光，再读出电流表此时的示数，通过可得，灯泡额定功率，故A不符合题意； B． 图中电压表V1测小灯泡两端的电压，R1与灯泡串联，因此电流相同，利用V2与已知阻值的定值电阻可测出电流，通过调节滑动变阻器可使电压表V1的示数为2.5V，灯泡正常发光，利用 欧姆定律得出此时电阻R1的电流，即为灯泡的额定电流，通过可得，灯泡额定功率，故B不符合题意； C．图中滑动变阻器与灯泡串联，两电压表分别测量灯泡、滑动变阻器的电压，只能测出灯泡两端的电压，无法得到电流的大小，不能测出小灯泡额定功率，故C符合题意； D．图中灯泡与电阻R1并联后再与滑动变阻器串联，电流表A1测量灯泡电流，电流表A2测量电阻R1电流， R1与灯泡两端的电压相同，通过调节滑动变阻器使灯泡正常发光，此时灯泡与电阻R1电压均为2.5V，电阻R1的电流为 读出此时灯泡的电流I，通过可得，灯泡额定功率，故D不符合题意。 故选C。 二、实验题 5．为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω、1A”的和“20Ω、1A”的。 (1)该实验的原理是： ； (2)为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 ；（选填“”或“”） (3)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整；（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮） (4)电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 ；（选填字母） A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路 (5)排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，此时发现小灯泡亮度较 ；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W； (6)根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是 ； (7)另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）： ①闭合开关S，开关接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，接a，记录电压表示数。则小灯泡额定功率 （用字母、、表示）。 【答案】(1) P=UI (2) R2 (3) (4)C (5) 暗 右 0.65 (6)见解析 (7) 【详解】（1）该实验采用伏安法测量灯泡的电功率，原理是P=UI。 （2）标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，其额定电流约为 电源电压6V不变，灯泡正常发光时，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为 所以应该选用的滑动变阻器是R2。 （3）动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如答案所示。 （4）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中某处断路，电压表指针明显偏转，说明电压表与电源之间连接正常，故故障可能是小灯泡断路，即小灯泡灯丝断了。故选C。 （5）[1][2]灯泡在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的电压为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，此时小灯泡亮度较暗，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压。 [3]灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡的额定功率为 （6）灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，灯泡的温度越高，因灯泡的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻越大，由欧姆定律，灯两端的电压与电流的比值即灯的电阻不一样。 （7）①闭合开关S，开关S1接b，R0、灯泡、变阻器串联，电压表测灯泡电压，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1，则灯泡额定电压为U1； ②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，连接方式不变，电压表改测R0、灯泡总电压，记录电压表示数U2。则R0电压为U2-U1，则灯泡的额定电流为 则小灯泡额定功率为 6．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． 【答案】(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，如答案所示。 （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。 7．小王在“测量小灯泡额定功率”实验中，器材如下：电压恒为6V的电源、额定电压为的小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。 (1)小王设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数约为 V。 (2)小王检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。 (3)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)小王又找到一个标有额定电压为2.5V的小灯泡，她想测量这个小灯泡的额定功率，发现电流表损坏了，但她利用滑动变阻器R1、R2（最大阻值分别对应为R1、R2）设计了图丁电路，也测出了小灯泡额定功率。实验步骤如下： ①闭合开关S，先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，再调节滑动变阻器R1的滑片，直到电压表示数为 V时为止，小灯泡正常发光； ②接着保持变阻器R1的滑片不动，调节变阻器R2的滑片到 读出此时电压表示数为U； ③小灯泡额定功率的表达式P= （用题中已知量和所测量表示，结果中数字不带单位）。 【答案】(1)6 (2) (3)1.14 (4) 2.5 最右端 【详解】（1）若电流表无示数，灯不亮，说明电路可能断路，此时电压表有示数，则电压表与电源连通，测电源电压，故电压表示数为6V。 （2）原电路图中，滑动变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，在测量小灯泡额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如答案所示。 （3）当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 （4）①[1]先调节滑动变阻器R2的滑片到最左端，电压表测量小灯泡两端电压，小灯泡的额定电压为2.5V，故调节滑动变阻器R1的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，小灯泡正常发光。 ②[2]接着保持变阻器R1的滑片不动，调节变阻器R2的滑片到最右端，此时电压表测量小灯泡与R2的电压之和，读出此时电压表示数为U。 ③[3]根据串联电路电压规律，R2两端的电压为 由欧姆定律，此时电路中的电流为 串联电路中各处的电流相等，即灯正常发光时的电流为 小灯泡额定功率的表达式 8．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）。 【答案】(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） 9．某小灯泡的额定电流为0.3 A，图1是小明测量该灯泡功率的实验电路（电源电压恒为3 V）。 (1)请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。 (2)闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 V，电流表的示数为 A。 (3)排除故障后，小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图2所示，此时小灯泡的功率为 W。要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片应该向 滑动（选填“左”或“右”）。 (4)为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图3所示实验电路，所用电源电压恒定（未知），R₁、R₂均为电阻箱（0~999.9 Ω）。 实验步骤如下： 第1步∶仅闭合S₁，R₂调至5Ω时，电流表的示数为0.3 A。 第2步∶仅闭合S₂，R₁、R₂分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3 A。则该电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W。 【答案】(1) (2) 3 0 (3) 0.36 左 (4) 4.5 0.9 【详解】（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联，如图甲所示，滑片位于滑动变阻器的最右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左侧下接线柱接入电路，如答案所示。 （2）[1][2]若M断路，电压表、电流表与滑动变阻器串联，电压表示数为电源电压，因电源电压为3V，所以电压表示数为3 V；电压表在电路中相当于断路，所以电流表示数为0A。 （3）[1]由题图乙可知，电压表使用0~3 V量程，分度值为0.1 V，灯泡两端电压为1.5V；电流表使用0~0.6 A量程，分度值为 0.02 A，通过灯泡的电流为0.24A。则灯泡功率为 P=UI=1.5V×0.24A=0.36W [2]要测灯的额定功率需使灯两端电压达到2.5V，根据串联分压规律，滑动变阻器分去的电压要变小，则滑动变阻器接入电路中的电阻要减小，所以滑动变阻器的滑片应向左移动。 （4）[1]仅闭合S2，R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A，电源电压 [2]仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A，灯泡正常发光，R2两端电压 灯泡额定电压 灯泡额定功率 ——提能力—— 1．小宇想测量额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率，它正常工作时的电阻约为10Ω。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器R1（规格为“10Ω；0.5A”）、滑动变阻器R2（规格为“50Ω；0.2A”）、滑动变阻器R3（规格为“50Ω；0.5A”），导线若干。 （1）小宇设计了图甲所示电路，本实验他应选择滑动变阻器 （选填“R1”、“R2”或“R3”）； （2）图乙是小宇根据电路图连接的实物图，连接电路时开关应该 。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ； （3）小宇排除故障后，继续实验。实验中当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W，此时滑动变阻器接入电路的阻值约为 Ω（计算结果保留一位小数）； （4）小月同学准备利用图乙中连接好的实物电路，探究电流跟电阻的关系。实验时，她将小灯泡分别换成多个已知阻值的定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丁所示，并记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻的阻值范围是： Ω到 Ω； （5）小月打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接a、b各一次）来测量另一个小灯泡的额定功率（额定电压已知），如图戊，方案1、方案2是小月设计的两种不同的电路图，能否测出小灯泡的额定功率，下列判断正确的是 。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．方案1不能，方案2能 D．方案1能，方案2不能 【答案】 R3 断开 0.75 11.7 4 25 B 【详解】（1）[1]灯泡的额定电压是2.5V，正常工作时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 灯正常发光时，由串联电路的电压规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻为 故他应选滑动变阻器R3才能完成实验。 （2）[2]为了保护电路，连接电路时开关应该断开。 [3]原电路中，电压表串联在电路中，灯与变阻器并联是错误的，电压表与灯并联，变阻器与灯串联，如答案所示。 （3）[4]当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为 [5]此时滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路的阻值 （4）[6][7]由图丁知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压4V，当变阻器的最大电阻接入电路中时，定值电阻的最大，根据分压原理可得 定值电阻的阻值为 因允许通过变阻器的最大电流为0.5A小于0.6A，故电路中的最大电流为0.5A，由欧姆定律，定值电阻的最小电阻为 所以更换的定值电阻的阻值范围是4Ω~25Ω。 （5）[8]方案一中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率，方案二中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率，所以，两种方案都不能测出小灯泡的额定功率。 故选B。 2．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω。 （1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接； （2）接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 ； （3）当电压表示数为1.8V，要使小灯泡正常发光，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，同时视线应注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）的示数：当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率是 W； （4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于 Ω； （5）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为，请完成下列填空： ①闭合开关S、，调节，使电压表的示数为2.5V； ②断开开关 ，闭合开关 ，调节 使电压表的示数仍为2.5V； ③接着将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为，再将的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为。则小灯泡额定功率的表达式 （用、、、表示）。 【答案】 小灯泡断路 A 电压表 0.6 20 S1 S、S2 R1 【详解】（1）[1]在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，根据电压表的使用方法可知，电压表应选择小量程并联在小灯泡的两端，如答案所示。 （2）[2]闭合开关，小灯泡不亮，发现电流表无示数，电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路，电压表并联部分断路，所以故障可能是小灯泡断路。 （3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，此时电压表示数为1.8V，小于灯的额定电压2.5V，要使小灯泡正常发光，应增大灯的两端电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片向A端移动，同时视线应注意观察电压表的示数，直至其示数为2.5V。 [5]当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，则小灯泡的额定功率是 （4）[6]探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端的电压不变，改变电阻的大小，记下对应的电流大小，所以应将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换不同阻值的定值电阻；电阻两端的电压始终保持Uv=2V，则变阻器分得的电压为 定值电阻的电压为变阻器分得电压的，根据分压原理，当变阻器的最大电阻40Ω接入电路时，定值电阻的阻值最大为 故为了能够完成实验，他更换的定值电阻的阻值不能大于20Ω。 （5）②[7][8][9]利用等效替代的方法，断开开关S1，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1，使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即U额，此时R1=RL。 ③[10]将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两滑动变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1两端的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定律有 解得   ① 小灯泡的额定功率的表达式为   ② 由①②可得 3．小李和小王测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5 V）、电源电压恒定不变、电流表（0~0.6 A、0~3 A）、电压表（0~3 V、0~15 V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 (1)如图甲所示是小李开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； (2)当闭合开关前，发现电流表指针出现了图乙所示情况，存在的问题是： ； (3)电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数、电压表示数接近3 V，若电路中只有一处有故障，则故障可能是 ； (4)排除故障后，继续进行实验，闭合开关发现电压表示数为2 V。为测量小灯泡的额定功率，小李向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，直至电压表的示数为2.5 V时，读出电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W； (5)小王同学设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为的另一个小灯泡的额定功率，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0。实验方案如下： ①按电路图连接电路； ②只闭合开关，移动的滑片，使电流表的示数为，灯泡正常发光； ③只闭合开关，保持的滑片位置不动，移动的滑片，使电流表的示数为； ④保持的滑片位置不动，将的滑片移到最左端，电流表的示数为，再将的滑片移到最右端，电流表的示数为； ⑤小灯泡额定功率的表达式为 （用、、、表示）。 【答案】(1) (2)电流表未调零 (3)小灯泡断路 (4) 左 0.75 (5) 【详解】（1）原电路中，电流表与变阻器串联后再与小灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，小灯泡应与变阻器串联，电压表应与小灯泡并联，如答案所示。 （2）使用电流表前要调零。当闭合开关前，发现电流表指针出现了图乙所示情况，存在的问题是电流表未调零。 （3）电路连接正确后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮、电流表无示数，说明电路发生了断路故障，电压表示数接近3V，说明电压表能接通电源两端，所以是与电压表并联的用电器断路。若电路中只有一处有故障，则故障可能是灯泡断路。 （4）[1][2]测量灯的额定功率，需要使灯两端电压达到额定电压2.5V，根据串联电路分压规律，需要减小滑动变阻器分去的电压，即使滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以需将滑动变阻器的滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V。由图甲可知，此时电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，即灯正常发光时的电流为0.3A，则灯的额定功率为 （5）②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为1额，灯泡正常发光； ③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，并使电流表的示数为I额，设R2接入的阻值为R´；此时 R额=R2接入=R´ 保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；此时 U=I1R´=I2（R´+R0） 可得 小灯泡的额定功率表达式为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$