2025年中考复习物理专项练习23：测量小灯泡的电功率实验

专项练习23：测量小灯泡的电功率实验 1．用如图甲所示电路测小灯泡的功率，小灯泡上标有“3.8V”字样，电源电压6V不变。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 2.1 2.5 3.0 　 电流I/A 0.2 0.26 　 0.30 　 （1）正确连接电路后闭合开关，发现电压表、电流表都无示数，灯泡不发光，原因可能是　 　； A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 （2）排除故障后闭合开关，记录第1次数据并填入表格中，然后移动滑片继续进行实验，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则此时小灯泡的电功率为　 　W； （3）若要进行表格乙中的第4次实验，在第（2）题的基础上，应将滑动变阻器的滑片向　 　移动； （4）在用甲图所示的电路测小灯泡的额定电功率时，电压表的示数很难准确达到3.8V，因此可能造成较大测量误差。为提高测量的精确度，不添加任何器材的情况下，要对电路稍作改动，请将图丁中的电路连接完整。　 　 2．在测定额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中。 （1）某同学设计了如图a所示电路图，图b是根据电路图连接了部分电路。请你根据图a所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整；　 　 （2）图c是实验中小灯泡正常发光时电流表的指针位置，则这只小灯泡的额定功率是　 　W； （3）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小：灯泡变暗时，电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是　 　； （4）另一位同学通过实验测出了多组电流值和电压值，他发现通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比。这是否违背了欧姆定律？请你帮他作出简要的解释：　 　。 3．在测定额定电压为3.8 V 的小灯泡（电阻大约为 10 Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为 6 V 且保持不变。 （1）请将实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮；　 　 （2）若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器　 　（选填“A”“B”或“C”）连入电路，才保证实验顺利进行； （3）在实验中，若电压表示数为2 V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为3.8 Ⅴ时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图像，如图丙所示。结果发现图像不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为　 　； （5）如果电压表的“0~15 V”大量程坏了，“0~3 V”小量程还可以使用，能继续完成实验吗？如果可以，说说你的方法：　 　。 4．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V保持不变，所用小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮　 　； （2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最　 　端（选填“左”或“右”）； （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是　 　 （填序号）； A．检查电路是开断路 B．检查电路是开短路 C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光 （4）通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示．分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）；小灯泡的额定功率为　 　W； （5）若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有　 　（请写出一个即可）。 5．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为12Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉；　 　 （2）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，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，应使图甲中滑动变阻器的阻值　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），使电压表的示数为　 　V； （3）小宇同学继续移动滑片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关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （4）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 6．某实验小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，设计了如图甲所示的电路图，并进行实验。（小灯泡的额定电压为2.5V） （1）该小组的同学所依据的实验原理是　 　。 （2）连接电路时开关应该　 　。 （3）图乙是该小组的一位同学连接的电路，其他同学指出电路中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路改接正确。　 　 （4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，改变小灯泡两端的电压进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在下表中 实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度 1 0.5 0.16 0.08 不亮 2 1.7 0.24 0.41 较暗 3 2.5 0.28 正常 4 3.0 0.30 0.90 很亮 （5）小灯泡的额定功率为　 　W，小灯泡的亮度取决于其　 　（选填“实际”或“额定”）功率 7．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。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω，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暗） （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片。发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数。若电路只有一处故障，则故障原因是　 　； （3）排除故障后再次闭合开关，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，为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W再调节滑动变阻器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　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）1.08W； （4）同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、100Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。 ①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为　 　V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，滑动变阻器连入电路的阻值应　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）； ②实验结论是电压一定时　 　。 8．风铃同学在“探究小灯泡发光时亮度与电功率的关系”实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许施加的最大电压为额定电压的1.2倍。 （1）请将图甲的实验电路连接完整；　 　 （2）风铃同学连接的电路中，电流表接的是量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，风铃同学试触开关时会观察到电流表指针的偏转角度　 　（选填“较大”或“较小”）； （3）风铃同学改正电路后，闭合开关并移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。他发现该图线不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是 　 　； （4）风铃同学在实验时发现，在移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压增大时，小灯泡亮度也变亮，结合图乙的数据可知，灯泡的亮度是由　 　决定的； （5）风铃同学想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）的额定功率。查阅资料知道该LED的额定电压为3V，正常发光时电流为24mA，则LED的额定功率为　 　W。风铃同学通过对比发现，额定功率一样的LED和白炽灯都正常工作时，LED比白炽灯亮，请对此现象作出解释　 　。 9．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“40Ω 0.5A”。 （1）用笔画线代替导线，把电路连接完整，要求向右移动滑片时，电路中的电流变小。　 　 （2）连接好电路后，闭合开关，移动变阻器滑片，小灯泡却始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因可能是　 　。 （3）解决该问题后，小明闭合开关，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动。 （4）随着电流的增大，小灯泡温度会升高，其电阻也在增大，但是电路中滑动变阻器的阻值却在减小。那么小灯泡电阻的变化量，和滑动变阻器电阻的变化量之间的关系应该为　 　（选填“>”、“<”或“=”）。 10．课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V （正常发光时电阻约为12Ω）。 （1） 如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线　 　； （2） 为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用　 　（选填字母）； A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B．“20Ω 2A”的滑动变阻器 C．“5Ω 1A”的滑动变阻器 （3） 故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　端移动（选填“左”或“右”）； （4） 通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （5） 小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），你认为原因是　 　。 11．为了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”字样的小灯泡正常发光时电阻约为10Ω，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。 （1）电路正确连接后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，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 （2）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，此时小灯泡的电压为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“左”或“右”）移直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W。 （3）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　 　（选填“相同”或“不同”），他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，图象是曲线的主要原因是：　 　。 （4）若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0＝4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是　 　（选填字母）。 A．U0＝1.5U1 B．U0＝2U1 C．U0＝3U1 D．U0＝4U1 12．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4V，小灯泡额定电压为3V、电阻约为10。 （1）请完成电路连接，要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小　 　； （2）小明同学移动滑片P，甚至改变了电压表的量程，记下10组对应的电压表和电流表的示数，并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标系中，根据坐标系中的信息，则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，　 　； （3）由小明同学的实验记录，我们可以发现小明同学在做实验时，出现的问题是　 　； （4）小明利用图乙中电压1.5V时的相关数据求出灯泡的实际功率P实，再根据，计算灯泡的额定功率P额，当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实　 　P额（选填“＞”“＜”或“＝”）。其原因是　 　； （5）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率　 　（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 13．小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源小灯泡（为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线　 　； （2）小丽同学正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数较大。接下来正确的操作是　 　； A.检查电路是否短路 B.更换电流表 C.检查小灯泡是否接触良好或损坏 D.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）若另一组小红连电路时，刚连好最后一根导线，灯泡就发出了明亮的光，则她存在的问题有：①　 　；②　 　； （4）电路故障排除后，小丽闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定功率，应向　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表的示数为　 　V； （5）小丽根据测量的多组电压、电流值画出的小灯泡的图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 14．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整　 　； （2）连接完电路后将滑动变阻器阻值调至最大，闭合开关后发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。发生故障的原因可能是小灯泡　 　（选填“短路”或“断路”）； （3）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　； A.“10Ω；0.5A”的滑动变阻器　　B.“50Ω；0.5A”的滑动变阻器 （4）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图丙所示），分析图象可知： ①小灯泡的额定功率为　 　W； ②实验中观察到：当小灯泡两端的电压低于0.5V时，小灯泡不发光，根据图象分析其原因是　 　； （5）若将这只小灯泡与阻值为15Ω的定值电阻串联在电压为4.5V的电源两端，则通过分析图丙可知这只小灯泡的实际功率为　 　W； （6）完成上述实验后，小明进行了反思，如果只有一个电表，能不能利用其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，小明打算增加一个电阻R0，只利用一只电流表，通过下图的方案测量小灯泡的额定功率，闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，此时的电流为I1，闭合开关S、S1，断开S2时的电流为I2。则小灯泡的额定功率表达式为　 　（用I1、I2、R0表示）。 15．小惠在“测定小灯泡的功率”的实验如图甲、恒压电源为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时，开关保持断开，电流表应选择　 　（选填“0~0.6A”或“0~3A”）量程； （2）此时，电压表示数如图乙所示，小惠需要再将滑片P向　 　（填“左”或“右”）调节，才能使小灯泡正常发光；继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组数据。并绘制成图像（丙）、根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W； （3）进一步分析图丙可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），灯丝电阻变化的主要原因是　 　。 （4）小城同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻，用图丁所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下： ①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，电压表示数为U； ③利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式　 　（用已知和所测量的物理量符号表示）。 16．小奉同学利用如实物图所示器材做“测定小灯泡的电功率”的实验，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“40Ω 1A”。 （1）请用铅笔画线代替导线，将实物电路连接完整　 　（要求向右滑动滑片时灯变暗）； （2）将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小奉发现小灯泡不发光，电压表没有示数，可能是小灯泡出现了　 　（选填“短路”或“断路”）； （3）排除电路故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表和电流表示数如图所示，当小灯正常发光时，小奉同学精确读出小灯额定电流的值，求：小灯的额定功率P额　 　 （4）同组的小贤同学利用上述器材准备继继续探究“电流与电阻的关系”，他只用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻替换小灯泡，其它不变。完成并作出I-R图像如图所示，在这三组实验数据中，滑动片变阻器的最大功率为P1，最小功率为P2；则P1︰P2=　 　； （5）即将完成实验时，小贤同学发现器材箱内还有一个25Ω的定值电阻，于是他便将该电阻接入电路，重复刚才的步骤，他发现无法将电压表示数调到所控制的电压　 　V，小贤想到一种解决方案：将电压表示数调到4V，读出此时的电流I，然后将记入数据记录表格，小贤的方案　 　（选填“可行”或“不可行”），理由是　 　。 17．小超同学利用如图甲所示的器材，测量小灯泡的电功率．实验中电源电压恒定不变．灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。 （1）小超连接了如图甲所示电路，经检查，发现其中一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路　 　；电路连接正确后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最　 　（选填“右”或“左”）端，这样做的目的是　 　； （2）为了顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V两种电源可供选择，则应选择电源电压为　 　V； （3）小超闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该　 　；（填序号） A．检查导线连接是否良好 B．移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光 C．断开开关 D．观察电流表和电压表是否有示数 （4）排除故障后，小超移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据，粗心的小超把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中、请你帮助小超计算出小灯泡的额定功率为　 　W； （5）做完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻可能是　 　（选填“0Ω”“4Ω”“8Ω”或“10Ω”）； （6）为了研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，小超测出若干组电压和电流值后，由公式求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a，小美想到另一方法，设计了如图丙所示的电路研究，他先由计算出小灯泡的电阻，然后根据若干个电压值，由求得对应功率，也作出功率随电压变化的图线b，下列反映了他们的实验结果的图线是　 　； A. B. C. D. 18．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 （5）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，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为　 　W； （6）完成测量小灯泡的电功率实验后，同组的欣欣同学把该电路的灯泡换成了定值电阻，电源换成了未知电压的新电源，使用规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器，电路其它部分均不改变，继续探究电流与电阻的关系，可供选择的4个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω； ①将5Ω电阻连入电路，立即闭合开关，此时电流表的示数为0.1A，将滑动变阻器移到适当位置，此时电流表的示数变化量，记录数据； ②断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路正确操作后，读出电流表示数为　 　A，记录数据，此时变阻器接入电路中的电阻是　 　Ω； ③若要顺利完成以上4组实验，则电压表示数的控制范围是　 　V。 19．学校实验室购买了一批小灯泡，额定电流为0.5A，小君利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，如图甲连接好各元件，其中电源电压恒定不变且滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。 （1）如图甲所示，闭合开关，发现电压表的指针刚好满偏，电流表没有示数，仔细检查后，发现电路连接错误，请你在图中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线　 　。 （2）纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是____ A．电流表内部断路了 B．灯泡的灯丝断了 C．灯座内部出现了短路 D．滑动变阻器的电阻线断了 （3）移动滑片，当滑片位于某一位置时， 电流表示数为0.2A， 为使小灯泡正常发光， 应该将滑片向　 　调节（选填“左”或“右”）。当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为　 　Ω。 （4）利用该套实验装置　 　（选填“能”或“不能”）完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。 （5）实验中小君随意抽取了4组电流表和电压表的示数，如表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为　 　W． 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.4 1.05 1.5 2.1 电流I/A 0.15 0.3 0.4 0.5 （6）测完小灯泡功率后，小君想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为6V且不变，把电流表的量程调整为0～3A，将图甲中的小灯泡依次逐个换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为不变。要让所选电阻接入电路并顺利完成实验，并保证电路安全，则小君设定的电压值的取值范围是　 　 20． 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，进行了如下实验。 （1）他连接了如图甲所示的电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，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，为了排除故障，接下来的操作合理的是____(选填字母)； A．拧紧开关两端的接线柱 B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 （2）他测量小灯泡额定功率的实验原理是　 　(填公式)，图甲中　 　(填仪器名称)的量程选择不合理； （3）排除故障后，正确连接电路｡使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示为　 　V，小灯泡的额定功率为　 　W； （4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，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)｡ 1．【答案】C；0.7；右； 【解析】（1） 正确连接电路后闭合开关，发现电压表、电流表都无示数，灯泡不发光，原因可能是灯泡断路。 故选C。 （2）根据乙图可知，电流表量程是0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.28A； 灯泡的额定电压为2.5V， 则此时小灯泡的电功率为P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。 （3）由于灯泡的实际电压2.5V，小于额定电压3.8V，则电压表的示数需要变大。根据串联分压特点，应减小滑动变阻器分得的电压，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，滑动变阻器的电阻应减小，由故应向右移动滑片。 （4）因小灯泡的额定电压3.8V大于3V，所以电压表必须选择大量程，其分度值为0.5V，这样造成电压测量不精确，为了使测量误差更小，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，改接小量程，小量程的分度值为0.1V，更精确，则连接电路如下图： 【分析】（1）根据灯泡的发光情况和电表的示数变化确定故障的种类和位置； （2）根据乙图确定电流表的示数，根据P=UI计算灯泡的电功率； （3）将实际电压和额定电压比较，确定电压表的示数变化，再根据U总=UL+U滑分析变阻器的电压变化，最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可。 （4）当灯泡电压为3.8V时，变阻器的电压为：6V-3.8V=2.2V，即只要让电压表测变阻器的电压，此时可以选择小量程，从而提高测量准确度。 2．【答案】；0.7；电压表与滑动变阻器并联；不违背，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大 【解析】（1）由图a可知，电流表测的是电路电流，电压表测量灯泡电压，灯泡和变阻器串联，变阻器的滑片向左移动时，电阻变小，作图如下 （2）电流表示数为0.28A， 额定电压为2.5V ，根据P=UI可知小灯泡的额定功率是：； （3）在移动滑片时，灯泡逐渐变亮（灯两端的电压增大），而电压表的示数变小， 灯泡变暗时，电压表示数变大 ，由串联电路电压特点知，电压表与滑动变阻器并联了。 （4）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，这并不违背欧姆定律。 故答案为：；0.7；电压表与滑动变阻器并联；不违背，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。 【分析】根据电流表、电压表的连接、电功率的计算、串联分压、欧姆定律填空 （1）电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。 （2） 额定电压为2.5V 电流表示数为0.28A，然后由P=UI可求得这只小灯泡的额定功率。 （3）串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比 （4）根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析。 3．【答案】；B；A；1.52；灯丝电阻随温度的升高而增大；见解析 【解析】（1）小灯泡额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常发光时的电流约； 电流表应选0~0.6A量程与小灯泡串联；滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，所以滑动变阻器应接A接线柱，并与灯泡串联。如图所示： （2）由上知，小灯泡正常发光时电路电流约； 因此不能选择滑动变阻器C，此时滑动变阻器两端电压； 由得，此时滑动变阻器接入电路的阻值； 因此不能选择滑动变阻器A，应选滑动变阻器B。 （3）①电压表示数为2V，小灯泡电压低于额定电压3.8V，由电路图可知，应向A端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，减小滑动变阻器分得的电压，从而增大小灯泡两端的电压。 ②当电压表示数等于小灯泡额定电压3.8V时，小灯泡正常发光；由图乙知，电流表量程0~0.6A，分度值 0.02A，电流表读数为0.4A，所以小灯泡的额定功率； （4）图线弯曲说明小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为小灯泡两端电压越大，通过的电流越大，小灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，即小灯泡电阻随温度的升高而增大，所以图线不是直线。 （5）电压表0~15V量程损坏，小灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压等于6V-3.8V=2.2V； 所以可以将电压表与滑动变阻器并联，调节滑动变阻器直到电压表示数为2.2V时，小灯泡的电压即为3.8V，读出电流表的示数即小灯泡的额定电流，算出额定功率。 【分析】（1）根据计算通过灯泡的电流，确定电流表的量程，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据灯泡亮度分析电流变化确定变阻器的阻值变化，进而确定变阻器的接线方法即可； （2）将灯泡的额定电流与变阻器的最大电流比较，从而排除不合理的变阻器。根据计算变阻器的电压，根据计算变阻器接入的阻值即可。 （3）①将灯泡的实际电压与额定电压比较，从而确定电压表的示数变化，确定变阻器的电压变化，最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可； ②根据乙图确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率。 （4）注意灯丝电阻随温度的变化规律解答； （5）当灯泡的电压为3.8V时，变阻器此时的电压为2.2V，可以用电压表测量变阻器的电压即可。 4．【答案】；左；C；增大；0.5；伏安法测电阻或电阻一定时，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系 【解析】（1）滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，滑片P向右滑动时滑动变阻器接入电路的电阻应减小，所以应接滑动变阻器右下接线柱。 （2）为了保护电路，滑动变阻器应以最大阻值接入电路，将滑动变阻器的滑片P滑到最左端。 （3）如图所示电流表和电压表都有示数，可考虑是灯泡实际功率太小，所以应该移动滑动变阻器的滑片P，AB不符合题意，C符合题意。 故答案为：C。 （4）由图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，电流也增大，但电压跟电流比值增大。小灯泡两端的电压增大时，所以灯丝的电阻会增大。当灯泡正常发光时电压为2.5V，通过小灯泡电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率：； （5）若将小灯泡换成未知定值电阻R，根据可以测量电阻的阻值。 故答案为：；左；C；增大；0.5；伏安法测电阻或电阻一定时，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 【分析】（1）滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮，小灯泡的实际功率变大，会变亮。 （2）为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器应以最大阻值接入电路。 （3）电流表和电压表都有示数，说明电路是通路，可考虑是灯泡实际功率太小。 （4）由图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，电流也增大，但电压跟电流比值增大。例如当灯泡两端电压为1V时通过小灯泡的电流约为0.1A，根据求出阻值；小灯泡两端的电压增大时，所以灯丝的电阻会增大。 当灯泡正常发光时电压为2.5V，由图知，通过小灯泡电流为0.2A，利用公式计算出小灯泡的额定功率。 （5）若将小灯泡换成未知定值电阻R，用电压表测量电阻R两端电压，电流表测量通过电阻R电流，根据可以测量电阻的阻值。 5．【答案】；2.2；减小；2.5；0.5；增大；增大 【解析】（1）第1空、小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为12Ω，则根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电流约为： 滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，故变阻器应选右下接线柱与开关串联在电路中，电流表选用小量程与灯泡串联在电路中，作图如下： （2）电压表示数为2.2V。灯泡电压小于灯泡额定电压2.5V，想测量小灯泡的额定功率，需要增大灯泡两端的电压，根据串联分压可知，减小变阻器两端的电压； （3）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，根据P=UI计算小灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； 由I-U关系图象可知，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，灯泡的实际功率变大； （4）由（3）可知，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。故该空填“增大”。 综上 第2空、 2.2； 第3空、 减小； 第4空、 2.5； 第5空、 0.5； 第6空、 增大； 第7空 增大 【分析】根据欧姆定律、电功率公式填空 欧姆定律：公式为U=IR，本题中小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为12Ω，据此计算灯牌的电流 串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比， 电功率公式为P=UI，本题中当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，据此计算灯泡的电功率。 6．【答案】；断开；；0.7；实际 【解析】【分析】 （1）测电功率的实验原理：P=UI； （2）为保护电路，连接电路时应断开开关； （3）实验中，电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联； （4）根据P=UI计算出第3组的电功率值； （5）当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡的功率等于额定功率，灯泡的亮度与实际功率有关，且实际功率越大，灯泡越亮。 （1） 根据P=UI可知，只要用电压表（伏特表）测出小灯泡两端的电压、用电流表（安培表）测出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了．即用伏安法测小灯泡的电功率．为了测量不同电压下的电功率，我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压。 （2）为保护电路，确保安全，连接电路时开关应该断开。 （3）从电源正极出发，标出电路中的电流路径，发现灯泡与电流表之间的导线是错误的，灯泡与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，因此需将灯泡右侧接线柱与滑动变阻器、电压表之间的导线连接，正确连线如下图 （5）灯泡的额定功率是指灯泡两端电压为额定电压时的功率，由表可知，灯泡的额定功率为 由表格分析可知，灯泡的实际功率越大，灯泡的亮度越大，故小灯泡的亮度取决于其实际功率。 7．【答案】（1） （2）小灯泡断路 （3）0.3；0.75；小于 （4）3；变大；通过导体的电流与导体的电阻成反比 【解析】（1）测小灯泡额定功率实验中，滑动变阻器应串联入电路中，滑片向右移动时小灯泡变暗，说明其连入电路的阻值变大，所以应将A接线柱接入电路中，如图所示： （2）灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，说明电压表与导线串联接入电路，则可能与电压表并联的灯泡断路。 （3）灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光，由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，则此时通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W； 根据知在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，电压表的示数达到3.0V为额定电压的， 若灯的电阻不变，则灯泡的实际功率为：P实=（1.2）2×0.75W=1.08W，但因灯的电阻随温度的升高而变大，根据，故此时灯泡的实际功率小于1.08W； （4）①由图像知，当定值电阻R=5Ω时，通过的电流为0.6A，所以定值电阻R两端的电压控制为U=IR=0.6A×5Ω=3V； 当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为了控制定值电阻两端电压不变，由串联电路的分压原理知，就增大滑动变阻器连入电路的阻值。 ②由图象数据可知，电流与电阻的乘积为一定值，即电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）0.3；0.75；小于；（4）①3；变大；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【分析】（1）实验中，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，根据滑片向右移动时小灯泡变暗确定接线柱。 （2）灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路。 （3）读出电压表为2.5V时电流表示数，由P=UI计算灯泡的额定功率。 根据在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，得出灯泡的实际功率，但因灯的电阻随温度的升高而变大，根据分析判断。 （4）①探究电流与电阻的关系时，应控制电压一定，由图像根据欧姆定律计算R两端的电压；由串联电路的分压原理分析。 ②分析图像得到结论。 ③根据串联电路分压原理分析判断。 8．【答案】；较小；0.5；灯丝的电阻随温度的升高而增大；实际功率；0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多 【解析】（1）小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许施加的最大电压为额定电压的1.2倍，即3V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如图所示 （2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，且滑动变阻器滑片移至最大值，此时电路中电阻最大，由可知，电路中电流较小，即会发现电流表指针偏转角度较小。 （3）由图乙可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率 因灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，通过灯的电流与电压不成正比，所以图中不是一条直线。 （4）由图乙可知，当灯泡两端电压增大时，电流也逐渐变大，根据可知，灯泡的实际功率变大，灯泡亮度也变亮，说明灯泡的亮度由实际功率决定。 （5）当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA＝0.024A，该LED的额定功率为 LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，故小明进一步发现，额定功率一样的LED和白炽灯都正常工作时，LED比小灯泡亮。 【分析】（1）测量灯泡电功率时，滑动变阻器和灯泡串联，电压表和灯泡并联； （2）由于滑动变阻器取值大，电流表选择较大量程，电流表指针较小； ​​​​​​（3）根据P=UI，计算电功率；灯丝电阻随温度升高而变大； （4）灯泡亮度由实际电功率决定； （5）根据P=UI，计算电功率；LED电能转化为光能的效率高，电功率小，亮度大。 9．【答案】；小灯泡断路；A；＜ 【解析】测量小灯泡的电功率实验中， （1）根据实验，将电源、开关、灯泡、滑动变阻器、电流表依次串联，然后将电压表并联在灯泡两端，要求向右移动滑片时，电路中的电流变小，即滑动变阻器阻值增大，连接滑动变阻器A接线柱与电源正极，将电流表负极与灯泡右侧接线柱连接，如图所示： （2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流变无示数说明电路中存在断路，电压表有示数，说明与电压表并联之外的电路为通路，与电压表并联部分出现断路，即小灯泡处断路。 （3）由图丙知，电压表选择的小量程，分度值为0.1V，此时电压表示数为2.2V，即小灯泡两端的电压为2.2V。为了测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压为2.5V，根据串联电路电压规律知，应减小滑动变阻器两端电压，根据串联电路分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即应将滑动变阻器的滑片向左侧移动，即向A端移动。 （4）假设随着原来的电流为I1，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐升高，小灯泡逐渐变亮，此时灯的电压变大，通过灯的电流也变大为I2，所以 滑片移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，即 小灯泡阻值随温度的升高而变大，由串联电路的电阻特点可知，只有当RP的减小量大于RL的增加量才会让总电阻变小，即 【分析】（1）测量灯泡电功率时，灯泡和滑动变阻器串联，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱，电阻变大； （2）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路； （3）根据电压表和指针位置，测量电压，灯泡分压变大，需要滑动变阻器分压减小，电阻减小； （4）当滑动变阻器的电阻减小时，电流变大，灯泡的电阻变大，但电路中的总电阻减小，则灯泡的电阻变化量小。 10．【答案】；B；右；0.5；增大；电压增大，小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大 【解析】（1）电流表与小灯泡串联，电压表并联在电路中，作图所示： （2） 小灯泡额定电压为2.5V ，正常发光时电阻约为12Ω，根据U=IR计算小灯泡正常发光时的电流约为0.21A，滑动变阻器接入电路的阻值为所以滑动变阻器应选用“20Ω，2A”。 故选B。 （3）电压表示数为2.2V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右端移动。 （4）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡额定功率为P=2.5V×0.2A=0.5W （5）由图丙可知，小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，出现这种情况的原因是小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大 综上第2空、B；第3空、右；第4空、0.5；第5空、增大；第6空、电压增大，小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大 【分析】根据电表的连接、串联分压、电功率的计算填空 1、电表的连接：电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。 2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，电压表示数为2.2V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右端移动。 3、电功率的计算：公式为P=UI，本题中当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，据此计算灯泡电功率 11．【答案】（1）B （2）右；0.65 （3）不同；灯泡的电阻受温度影响 （4）C 【解析】探究小灯泡亮度与实际功率的关系时， （1）根据图像，灯泡和滑动变阻器串联，闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电路是通路，电压表无示数，则测量的位置为导线，是灯泡发生了短路，故B符合题意； 故选B。 （2）灯泡的额定电压为2.5V，当电压为2V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，则减小变阻器的电压，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，滑片向右移动； 根据图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，计算小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.26A=0.65W； （3）图丙中，小灯泡在不同亮度下，电压与电流的比值不同，即电阻不同，小灯泡亮度不同，功率不同，温度改变，灯丝的电阻受温度的影响； （4）当P0=4P1时，若灯泡的电阻不变，根据P=I2R，额定电流为实际电流的2倍；实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，当实际电流为额定电流的时，温度低，电阻小，实际电压小于额定电压的，当U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【分析】（1）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路； （2）灯泡的电压达到额定电压，能正常发光；电压表分压变大，需减小滑动变阻器的电阻，减小分压；根据P=UI，计算电功率； （3）灯丝电阻受温度影响，不同电压时，电阻不同； （4）由于温度对灯丝电阻的影响，根据电功率的关系，判断电压的关系。 （1）A．若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意； B．若小灯泡短路，则电压无示数，电流表有示数，故B符合题意； C．若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，故C不符合题意； D．若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，故D不符合题意。 故选B。 （2）[1]灯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，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压。 [2]此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是 P=UI=2.5V×0.26A=0.65W （3）[1]由图像可知，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不同。 [2]由于小灯泡的电阻受温度的影响，小灯泡在不同亮度下，其温度不同，则它两端的电压与电流的比值不同，即不成正比，故根据多组实验数据描绘出的I-U图像是一条曲线。 （4）当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=I2R知，此时的额定电流应为实际电流的2倍；但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电流为额定电流的时，温度低，电阻小，则实际电压要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图像可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12．【答案】（1） （2）滑动变阻器的功率 （3）滑动变阻器接入电路的电阻过小，导致灯泡烧坏 （4）＞；当灯泡的电压增大时，电流增大，功率增大，灯泡电阻随随之增大，根据，当小灯泡的实际电压为额定电压一半时，灯泡电阻减小，小灯泡的实际功率P实＞P额。 （5）偏大 【解析】测量灯泡电功率时， （1）灯丝的电阻受温度的影响，灯泡的亮度越低，温度越低，电阻越小。根据要求，滑片P向右移动时灯丝电阻变小，灯泡的电压和电流减小，则滑动变阻器的电阻变大，连接滑动变阻器的A接线柱，电压表与灯泡并联，如图： （2）图丙中，当小灯泡正常发光时，灯泡分压3V，电源电压为4V，阴影部分横轴为1V，为滑动变阻器两端的电压，纵轴示数为0.25A，根据，阴影面积是当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率。 （3）图乙中，第10组数据电压表示数为4V，等于电源电压，超过了小灯泡的额定电压，会导致灯泡烧坏； （4）图乙中，当灯泡的电压增大时，电流增大，功率增大，灯泡电阻随随之增大，根据，当小灯泡的实际电压为额定电压一半时，灯泡电阻减小，小灯泡的实际功率P实＞P额。 （5）由于电压表有微小电流，电流表测量灯泡和电压表的电流之和，测量灯泡的的电流大于实际的电流，根据，灯泡额定功率的测量值大于真实值，测量值偏大。 【分析】（1）测量灯泡的电功率时，电压表和灯泡并联，滑动变阻器滑片远离下面的接线柱， 电阻变大，分压变大，灯泡分压减小，电流变小，灯丝电阻减小； （2）根据串联电路分压规律，分析电压为滑动变阻器的分压，根据P=UI，判断电压和电流的乘积； （3）当滑动变阻器的取值较小，灯泡分压较大，超过额定电压，会损坏灯泡； （4）当灯泡的分压变小，电阻减小，根据，分析电功率的大小关系； （5）电压表中有微小电流，电流表测量灯泡和电压表电流之和，根据P=UI，判断电功率大小。 （1）灯丝的电阻受温度的影响，灯泡的亮度越低，温度越低，电阻越小。甲图中，要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小，说明电阻变大。则灯泡与滑动变阻器的A接线柱相连，电压表并联在灯泡两端，如下所示： （2）如图丙所示，当小灯泡正常发光时，图中阴影部分是横轴示数为1V，为滑动变阻器两端的电压，纵轴示数为0.25A的长方形面积，其大小是1V乘以0.25A的积，即UI，而，所以该面积的物理含义是当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率。 （3）在第10组数据中，因为滑动变阻器接入电路的电阻过小，电压表示数为4V，等于电源电压，超过了小灯泡的额定电压，可能会导致灯泡烧坏。 （4）[1][2]当灯泡两端的电压增大时，功率增大，灯泡电阻随随之增大，根据，当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实＞P额。 （5）测量功率时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值，故灯泡额定功率的测量值偏大。 13．【答案】；C；连接电路时，开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处（合理就行）；右；2.5；0.625 【解析】测量小灯泡的电功率时，（1）实验时，电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，把灯右接线柱的导线改接在电压表的负接线柱，如图： （2）根据电路，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，可能有断路发生，电压表示数较大，则电压表测量的位置断路，可能是灯泡接触不良，C符合题意； 故选C。 （3）连好最后一根导线，灯就亮，是连接电路时，开关没有断开；灯发光明亮，电流过大，电路中电阻太小，滑片未移到最大阻值处。 （4）小灯泡额定电压2.5V，当小灯泡的电压为2.0V，应使小灯泡两端电压变大，滑动变阻器电阻减小，滑片向右移动，直到小灯泡的电压等于其额定电压2.5V，才能测量额定功率。 （5）根据图乙，额定功率为：。 【分析】（1）测量灯泡电功率时，电压表和灯泡并联，电流表串联连接； （2）在串联电路中，电流表无示数，电压表示数较大，电压表测量处接触不良； （3）连接电路时，开关要断开；闭合开关前，滑片在电阻最大处； （4）测量灯泡电功率时，使灯泡分压达到额定电压，灯泡分压若变大，滑动变阻器电阻要减小； （5）根据P=UI，计算电功率的大小。 14．【答案】；短路；B；0.625；灯泡的实际功率过小；0.3；(I2－I1)I1R0 【解析】（1） 小灯泡的额定电压为2.5V ，电阻为10Ω，根据欧姆定律可计算灯泡正常发光时的电流约为电流表选择0~0.6A量程，作图所示： （2）电流表有示数，电压表无示数，说明电压表并联用电器物短路，即小灯泡短路。 （3）当灯泡正常发光时，电压为2.5V，电源电压为6V，所以滑动变阻器两端的电压为UP＝U－UL＝6V－2.5V＝3.5V；此时电路的电流为0.25A，根据欧姆定律计算滑动变阻器两端的阻值为 ；应选择“50Ω；0.5A”的滑动变阻器。B正确，A错误； 故选B。 （4）由图丙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，根据P=UI计算故灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；由图丙可知，当小灯泡两端的电压低于0.5V时，实际功率很小，灯泡不发光。 （5）根据串联电路电源电压等于用电器电压之和可知， 当电流为0.2A时 小灯泡两端的电压为UL'＝1.5V，定值电阻两端的电压为UR＝IR＝0.2A×15Ω＝3V，此时这只小灯泡的实际功率为P＝UL'I＝1.5V×0.2A＝0.3W； （6）如图，闭合开关S、S2，灯泡与R0并联，电流表测量通过R0的电流，电流示数和R0乘积为电灯泡额定电压，即UL''＝I1R0；闭合开关S、S1，断开S2时电流表测量干路电流，根据并联电路电流规律可知故灯泡的额定电流为IL'＝I2－I1；故小灯泡的额定功率为PL＝UL''IL'＝(I2－I1)I1R0。 综上 第2空、 短路； 第3空、B0.625； 第4空、0.625 ； 第5空、灯泡的实际功率过小； 第6空、0.3； 第7空、(I2－I1)I1R0。 【分析】1、伏安法测电功率：调节变阻器的电阻，使得电灯泡的电压为额定电压，电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额，电流表串联在电路中，读出此时的电流I额，根据电功率公式P=U额I额计算分析； 2、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和； 3、并联电路规律：并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流，电阻规律。 15．【答案】0~0.6A；左；0.5W；增大；灯丝电阻随温度的变化而变化； 【解析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律可计算灯的额定电流为 ，所以电流表应选用“0-0.6A”。 （2）电压表量程0-3V，示数为2.2V，小灯泡的额定电压为2.5V，根据串联分压可知，需要减小变阻器电压，应将滑动变阻器的滑片向左移动，使滑动变阻器接入电路中的电阻变小，使小灯泡的电压增大为2.5V。当小灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，根据P=UI计算小灯泡正常发光时的功率，即额定功率为； （3）分析图像可知，电压逐渐增加，电流也增加，但是电压增加的幅度大于电流增加幅度，所以电阻逐渐增加。由P=UI可知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，由此可知灯丝电阻变大的原因是，电阻随温度的升高而增大。 （4）由题意知，电压表的示数为U额，灯正常发光；灯泡与定值电阻两端的总电压为U，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压为U0=U-U额，根据欧姆定律可计算通过小灯泡的电流为 ，则小灯泡的额定功率为。 综上 第1空、 0~0.6A；第2空、左； 第3空、0.5W； 第4空、增大； 第5空、灯丝电阻随温度的变化而变化； 第6空、 。 【分析】1、伏安法测电功率：调节变阻器的电阻，使得电灯泡的电压为额定电压，电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额，电流表串联在电路中，读出此时的电流I额，根据电功率公式P=U额I额计算分析； 2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，灯泡小于额定电压，所以要想增加灯泡电压，需要减小变阻器电阻，即减小变阻电压； 3、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和； 4、功率的计算：公式为P=UI。 16．【答案】；短路；0.75；4︰1；2；可行；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【解析】（1）向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，如图： （2）说明是小灯泡短路，电压表测量导线两端电压，示数为零； （3）电流表分度值0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W； （4）研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由P=UI，滑动变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比；故P1︰P2=I大︰I小=0.4A︰0.1A=4︰1。 （5）电流与电阻的乘积为UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V，该实验的控制电压为2V。 电阻一定时，电流与电压成正比，故当电压表示数为2V时，通过定值电阻的电流应该为，所以小贤的方案可行。 【分析】(1)向右滑动滑片时灯变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱； (2)将滑动变阻器的滑片移动到最大值处后，闭合开关，小飞发现小灯泡不发光，电压表没有示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路； (3)根据图1确定两表选用的量程，由图2分度值读数；比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；利用P-UI求出灯泡额定功率； (4)根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，由于电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压不变，根据P=UI可知，滑动片变阻器的最大功率与最小功率之比即为三组实验数据中最大电流与最小电流之比； (5)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析回答。 17．【答案】；右；见解析；4.5；D；0.75；4Ω；D 【解析】（1）如图甲，电压表和小灯泡串联并被短路，电压表并联在小灯泡两端，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上，如下图所示： 为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即最右端。 （2）小灯泡正常工作时电流约为， 根据欧姆定律可知，滑动变阻器两端的最大电压为U滑=IR滑=0.25A×10Ω=2.5V 根据串联电路的电压规律得电源最大电压约为U源=UL+U滑=2.5V+2.5V=5V＜6V 所以应选择电源电压为4.5V。 （3）闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，也可能是电路存在电流或断路，所以首先观察电流表和电压表是否有示数，再根据情况采取其他措施，故D正确，ABC错误； 故选D。 （4）由图乙可知，三组电压值分别为2V、2.5V、3V，三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A，电阻值一定时，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，所以当电压为额定电压2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.30A=0.75W （5）实验中电压为2V时，电流为0.26A，灯泡电阻约为 做完实验并断开开关一段时间后，由于灯丝温度会降低，电阻会减小，所以灯泡的电阻应大于0Ω小于7.7Ω，故灯泡的电阻可能是4Ω。 （6）灯泡正常发光的电阻为 由题意可知 由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数，故ab图像都是经过原点开口向上的抛物线，B中b是直线，C中a是直线，故BC不符合题意；b电阻不变，灯泡电阻R随温度升高而变大，所以当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻a小于8.3Ω，电压相同时Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，此时两抛物线相交；当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻a大于8.3Ω，则Pa<Pb，此时抛物线a在抛物线b的下方，故D符合题意，A不符合题意，故选D。 综上第1空 第2空、右；第3空、保护电路；第4空、4.5；第5空、D；第6空、0.75；第7空、4Ω；第8空、D。 【分析】（1）如图甲，电压表和小灯泡串联并被短路，电压表并联在小灯泡两端，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上； 为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处； （2）根据欧姆定律算出灯泡正常工作的电流，根据U=IR算出变阻器两端最大电压，根据串联电路特点求出最大电源电压； （3）闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，也可能是电路存在电流或断路，据此分析； （4）电阻一定时，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，然后判断出灯泡额定电压对应的额定电流，根据P=UI算出灯泡的额定功率； （5）灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的情况，根据欧姆定律应用数学知识分析答题 （6）由，电功率P是关于电压U的二次函数，故ab图像都是经过原点开口向上的抛物线，灯泡电阻R随温度升高而变大，当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻a小于8.3Ω，电压相同时Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻a大于8.3Ω，则Pa<Pb，此时抛物线a在抛物线b的下方。 18．【答案】（1）左 （2）20Ω1A （3）A （4）C （5）0.75 （6）0.15；20；1.5-3 【解析】(1) 第1空、 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。故该空填“左”； (2) 第1空、 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“20Ω1A”的滑动变阻器。故该空填“20Ω1A”； (3) 第1空、 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。故该空填“A”； (4)第1空、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ABD不符合题意，C符合题意。 故该空填“C”； (5)第1空、排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此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，则小灯泡的额定功率为 。故该空填“0.75”； (6) 第1空、 将5Ω电阻连入电路，立即闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电流表的示数I1为0.1A，则电源电压为 将滑动变阻器移到适当位置，此时电流表的示数变化量△1=0.2A，说明电路中电流增大了0.2A，即电路中的电流为 此时定值电阻两端电压为 在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压不变；将5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路，电压表示数应保持Uv=1.5V不变，故电流表示数 I2为 。故该空填“15”； 第2空、 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，根据分压原理，当接入10Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 。故该空填“20”； 第3空、 由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为 研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为Uv'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 根据分压原理有 即 ① 因电压表示数Uv'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得 解得电压表的示数 即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V。故该空填“ 1.5-3 ”。 【分析】 首先阐述了滑动变阻器滑片移动对电路的影响，包括阻值、电流和灯泡亮度变化；接着说明了选择合适滑动变阻器规格的依据，以及开关闭合前滑片位置的重要性；然后分析了电路故障原因；还计算了灯泡额定功率；最后在探究电流与电阻关系实验中，计算了电源电压、不同情况下的电流和电阻值，以及根据条件确定了电压表示数的范围。 19．【答案】（1）略 （2）C （3）右；1.05；1.8 （4）不能 （5）0.6 （6） 【解析】（1）实验中，灯泡与变阻器串联，电压表串联灯泡的电压，电流表测量电路电流，电路图修改如图所示： （2）纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，说明电路中有电流，故障不可能为断路现象，灯泡两端电压为0，则电路中存在的故障可能是灯座内部出现了短路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.2A，此时灯泡电流小于额定电流，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向右调节，减小变阻器接入电路电阻，使电流表示数为0.5A。 电压表的分度值为0.1V，示数为2.1V，当小灯泡正常发光时，灯泡电压为2.1V，小灯泡的额定功率为 电源电压为2节干电池组成，为3V，此时滑动变阻器的电压为 由欧姆定律得，变阻器接入电路中的阻值为 （4）灯泡的电阻会随温度改变而改变，“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”要控制电阻不变，利用该套实验装置不能完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。 （5）变阻器的电功率为 则当 时，变阻器的电功率最大，由欧姆定律与串联电路电流处处相等，此时 由串联电路电压特点得 则此时 由表格中数据得，此时电路电流为0.4A，则实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为 （6）实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。当定值电阻接入电路中电阻为30Ω时，变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得 由串联电路电压特点得 解得定值电阻的最小电压为 变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，则电路中最大电流为1A，当定值电阻接入5Ω时，电路中电阻最小，电路电流最大，若此时电路电流最大为1A，则定值电阻的电压最大，由欧姆定律得，定值电阻的最大电压为 故小君设定的电压值U0的取值范围是3.6~5V。 【分析】（1）根据电路连接和电表的使用分析回答； （2）纠正错误后，闭合开关发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路； （3）要使灯泡正常发光，通过灯泡的电流应等于其额定电流，若电流过小，则应减小滑动变阻器的阻值，即向右调节； 根据电压表选用量程确定分度值读数，利用P=UI可计算出灯泡的额定功率； 根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值； （4）探究通过导体的电流与导体两端的电压关系，应控制导体的电阻不变； （5）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识结合表中数据得出消耗的最大功率； （6）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制的电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻30Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。 20．【答案】（1）B （2）P=UI；电流表 （3）2.4；1.2 （4）I1；I12R0 【解析】（1）他连接了如图甲所示的电路，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，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，则与电压表并联的部分断路了，为了排除故障，接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱，选B。 （2）测量小灯泡额定功率的实验原理是P=UI； 灯的额定电流为0.5A，故电流表选用小量程，故图甲中电流表的量程选择不合理； （3）排除故障后，正确连接电路，使小灯泡正常发光，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，小灯泡的额定功率为：P=UI=2.4V×0.5A=1.2 W。 （4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，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，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0。 ③在①中，灯与变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1，故灯正常发光。 在②中，电阻箱与变阻器串联，电流表示数仍为I1，由等效替代法，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P额=I12R0。 故答案为：（1）B；（2）P=UI；电流表；（3）2.4；1.2；（4）I1；I12R0。 【分析】（1）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的部分断路了。 （2）测量小灯泡额定功率的实验原理是P=UI，根据灯的额定电流为0.5A，电流表应选用小量程。 （3）根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P=UI求出小灯泡的额定功率。 （4）已知灯的额定电流，根据P=I2R，测量出灯正常发光的电阻的关键：先将灯与变阻器串联，通过移动变阻器的滑片，使电流表示数为I1，灯正常发光，根据开关的转换（控制变阻器的滑片位置不变），使电阻箱与变阻器串联，保持电流表示数不变，由等效代法可知电阻箱的示数即为灯正常发光时的电阻，从而得出灯的额定功率。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$