重难点07 伏安法及特殊方法测小灯泡电功率-2025年中考科学【热点·重点·难点】专练（浙江专用）

重难点07 伏安法及特殊方法测小灯泡电功率 考点 三年考情分析 2025考向预测 1、伏安法测电功率：实验原理。电路连接，实验步骤与数据分析 2、特殊方法测小灯泡电功率：安阻法，伏阻法 在近三年浙江中考科学试卷中，伏安法及特殊方法测小灯泡电功率考查题型多样。实验探究题主要围绕实验设计、实验步骤的完善、实验误差分析以及探究影响小灯泡电功率的因素等展开；计算题则将测小灯泡电功率与电路中的其他知识（如欧姆定律、电能计算等）相结合，考查学生的综合分析和计算能力。 预计 2025 年浙江中考科学仍会通过实验探究题考查伏安法及特殊方法测小灯泡电功率。可能会对实验进行改进创新，如利用新的传感器或电子元件设计更精确的测小灯泡电功率实验，考查学生的创新思维和实践能力；计算题大概率会综合多个电学知识点，如将测小灯泡电功率与电路的动态分析、电热计算、家庭电路安全等相结合，考查学生的综合分析和计算能力。 【体系构建】 【重难诠释】 知识点一、伏安法测小灯泡电功率问题 ①实验原理：P=UI ②实验器材：电池组、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 ③电路图： ④实验步骤： a.电压表、电流表选择合适量程； b.根据电路图连接实验器材； c.闭合开关前，滑动变阻器滑片移至阻值最大处； d.开关闭合后，调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端电压根据小灯泡的额定电压、电源电压，确定等于额定电压、小于额定电压、大于额定电压（不超额定电压的1.2倍），分别读出对应电压表和电流表示数及至少三种情况下小灯泡的亮度，记录在实验表格里。 e.计算每次的电功率（包括额定功率），分析得出结论： U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗； U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光； U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 小灯泡的亮度由实际功率决定。 注意： ①电压表、电流表量程的选择问题：根据小灯泡额定电压、电源电压确定量程。 ②在测小灯泡额定功率的实验中，手眼各自的分工是什么？ 手移动滑片位置，同时眼睛观察电压表示数，当示数达到小灯泡额定电压时，停止移动滑片。 ③能否通过多次测量求平均值的方法求出小灯泡的额定功率？ 不能。小灯泡的额定功率是额定电压下的功率，不同电压下灯泡的电功率不同，小灯泡电功率随外加电压的变化而变化，故不能求平均值。 知识点二、其他方法 单电流表 单电压表 利用阻值已知的R0结合两开关 测RL和PL额 开关断开、闭合过程中， 灯L和R0连接方式不变 步骤1的目的均是使灯处于正常发光状态 已知：灯I额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电流表示数为I额 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电流表的示数为 I 算出：灯U额= ( I－I额) R0 表达式： PL额= ( I －I额) R0 I额 已知：灯I额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电压表示数为I额R0 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电压表的示数为 U 算出：灯U额=U－ I 额R0 表达式： PL额=(U－ I 额R0)I额 已知：灯U额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电流表示数为U额/R0 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电流表的示数为 I 算出：灯I 额=I-U额/R0 表达式： PL额= U额 (I-U额/R0) 已知：灯U额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电压表示数为U额 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电流表的示数为 U 算出：灯I 额=(U-U额)/R0 表达式： RL= U额/ (U-U额)/R0 PL额= U额 ( U-U额)/R0 利用电阻箱等效替代灯泡 测灯阻值转化为测R0阻值 已知：灯I额 步骤： 1.只闭合S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时灯泡正常发光 2.只闭合S2，保持R1的滑片位置不动，移动R0的滑片，使电流表的示数仍为I额，此时RL=R0 3.保持R0的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，记录电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，记录电流表的示数为I2。U=I1R0=I2（R1+R0）， 解得： 表达式：PL额=I额2•[I2R1/（I1- I2）] 已知：灯U额 步骤： 1.只闭合S和S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为灯U额，此时小灯泡正常发光 2.只闭合S和S2， R1的滑片位置不动，调节R0的滑片，使电压表的示数仍为U额 此时RL=R0 3. 只闭合S和S2，R0的滑片位置不动，将R1的滑片调至最左端，记录电压表的示数U；R1的滑片调至最右端，记录电压表的示数U'； 表达式： PL额=U额2/【U'R1 / (U－U' ) 】 （建议用时：40分钟） 1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小天同学选用如图甲所示的器材，电源为3节新电池，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）小天按照图甲连接后，试触开关后，电压表 （选填“无示数”或“指针立刻偏转到最右端”），电流表将 （选填“几乎不偏转”或“可能烧坏”），电灯 （选填“不发光”或“特别明亮”）。 （2）若图甲中允许只改动一根导线，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接。 （3）电路正确连接后，小天同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象如图乙所示，分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W。小天同学还发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是 。 （4）小天还想测量一个定值电阻的阻值，但电流表被其他小组同学借去了，于是利用上面实验用的器材设计了图丙所示的实验电路图（电源电压为4.5V，滑动变阻器上的铭牌为“30Ω，1A”），将定值电阻接在图中a、b两点之间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P在最右端，电压表的示数为1.5V，算出待测定值电阻的阻值为 Ω。 2．小张用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 （1）用笔画代替导线连接完整图甲实物电路。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于 端（填“A”或“B”）。 （3）小张连接完电路后，检查无误后闭合开关，却发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数。可能发生的故障是 。 A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路 C.小灯泡灯丝断了 D.开关接触不好 （4）排除故障后调节变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 （5）完成实验后，小聪受“单表测电阻”的启发，设计了如图丙所示的电路（电源电压仍为4.5V），也想测量出本题中小灯泡的额定功率，请根据他的思路将步骤补充完整。 ①闭合开关S，将开关S1拨到“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为 V； ② ，现将开关S1拨到“2”，读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P＝ （用U额、U0、R0表示）。 3．物理兴趣小组的同学做“测定小灯泡的电功率”实验。 （1）兴趣小组的同学使用电源（电压4.5V）、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，待测小灯泡（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干，连接电路，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 ； ②请通过表中信息判断，电压表并联在 两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）； ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额＝ W。 （2）兴趣小组的同学又想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是同学们又找来一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，设计了如所示的电路图，并连接好电路。已知电源电压恒为U（U＞U额），请你完成下面的实验步骤。 ①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为 ； ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U′； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。 4．某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定功率，电源两端电压保持不变。闭合开关，应 以确定小灯泡L1正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则L1的额定功率P1＝ W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1 P2（选填“＞”“＜”或“＝”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。 5．在“测量小灯泡的功率”的实验中。 （1）如图甲中的实线是小华已连好的导线，她正准备接入最后一根导线（图中的虚线），请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是 。 （2）小华改正后并进行正确操作，闭合开关，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，再读出电压表示数并观察灯的发光情况，在表中记下第1组数据；移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，在表中记下第2组数据；再移动滑片到端点时，灯泡闪了一下后熄灭，在表中记下第3组数据；根据三组数据可知：小灯泡的额定功率是 W，电源电压是 V，滑动变阻器最大阻值是 Ω。 序号 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度 1 1.2V 暗 2 2.5V 0.3A 正常发光 3 6V 0A 不发光 （3）实验中，若突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是 ； （4）在如图甲所示的电路中，若滑动变阻器的最大阻值已知，将灯泡换成待测电阻Rx，并拆掉其中一个电表，再测量Rx的阻值，那么可行的方案是 （选填“拆掉电流表”、“拆掉电压表”或“拆掉电压表或电流表都行”）。 （5）小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据，描出灯泡的I﹣U图象如图丙，任取图象上一点C构成图1丙中阴影部分的矩形，则矩形的面积表示物理含义是 。 6．小宇同学利用如图甲所示的电路，测量额定电压为2.5V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R0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0.3A×R0； ②滑动变阻器的滑片 ，断开开关S1、闭合开关S2，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RL＝ （用已知量和所测物理量符号表示结果）。 7．如图所示是小明同学“测定小灯泡的电功率”的实验过程，其中电源电压6V保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）小明连接的实物电路如图甲所示，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）在连接电路时开关应处于 状态。连接好电路后，在闭合开关S之前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 。 （3）纠正电路错误后，再闭合开关S，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图丙所示，则此时小灯泡两端的电压为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的 （选填“左”或“右”）端移动，才能使小灯泡正常发光。 （4）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图丁所示的I﹣U图像。根据图像信息，可以计算出小灯泡的额定功率为 W。 （5）分析如图丁所示的图线，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是灯泡的灯丝电阻受 的影响较大。 8．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整；（要求；滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡变亮） （2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因为 ； （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，小灯泡的额定功率为 W； （4）测量完L1的额定功率P1，该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。则P1 P2（选填“＞”“＝”或“＜”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。 （5）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图象如图丁所示，图象是曲线的主要原因是： 。 （6）小王做实验时，发现电流表已经损坏，为了测出小灯泡的额定功率，小王设计了如图丙所示的电路也完成了该实验；（电源电压不变，R阻值已知，小灯泡电阻不随温度变化） ①闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额； ②闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片不动，读出此时电压表示数为U； ③则小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、R、U表示）。 9．小明和小亮在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，选用的待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压为3V。 （1）小明迅速地连接好电路，如图甲所示，小亮检查后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线补上一条正确的导线。 （2）改正错误后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 W。 （3）在某次调节过程中，滑动变阻器的阻值减小了ΔR1小灯泡的阻值变化了ΔR2，那么ΔR1 ΔR2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 10．小红在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用的器材：两节干电池、额定电压是2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。实验电路如图所示： （1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“a”或“b”）接线柱那一端。 （2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表和电流表示数都很小，接下来应进行的操作是 。 （3）小红调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡此时的电功率为 W。 （4）小明在实验的过程中，发现电流表损坏。于是他找来滑动变阻器R3和滑动变阻器R4（R3、R4最大值已知），利用学生电源（电压已知为U1），设计了如图丙所示的电路，测量一额定电流为“0.3A”小灯泡的额定功率，请将实验过程补充完整： ①只闭合开关S、S2，将滑动变阻器 的滑片调到阻值最大处，移动另一滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为 ，此时灯泡正常发光； ②保持两个滑动变阻器的滑片不动，只闭合开关S、S1，读出电压表的示数为U2； ③灯泡的额定功率P额＝ 。（以上均用已知量U1、U2、R3、R4和0.3A表示） 11．在测量小灯泡的电功率的实验过程中，实验室准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线，请完成下列问题。 （1）在开关S闭合前，应将滑片P移到 端。 （2）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察电压表的示数，直到示数为2.5V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数。继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙为 A，观察灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U﹣I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为 W。 （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 12．实验小组的同学准备研究小灯泡的电阻和电功率。 （1）第一小组准备了如下器材： A、小灯泡一个（额定电压为2.5V，阻值约几欧）；B、电流表（0～0.6A～3A）；C、电压表（0～3V～15V）；D、滑动变阻器（10Ω 1A）；E、滑动变阻器（50Ω 3A）；F、滑动变阻器（500Ω 0.1A）；G、电源（3V），H、导线若干。 ①滑动变阻器应选 （填器材前的序号）。 ②选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处不当，不当的地方是 。 ③电路修正后，移动滑片，读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值，在坐标纸上描点作出I﹣U关系图，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 ④小组同学研讨后认为，根据图丙的图像信息可以分析出灯丝电阻变化的原因，请写出分析过程。 （2）第二小组的同学设计了如图丁所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。 电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R的阻值，使电压表的示数为U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、U1、U2、R0表示） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点07 伏安法及特殊方法测小灯泡电功率 考点 三年考情分析 2025考向预测 1、伏安法测电功率：实验原理。电路连接，实验步骤与数据分析 2、特殊方法测小灯泡电功率：安阻法，伏阻法 在近三年浙江中考科学试卷中，伏安法及特殊方法测小灯泡电功率考查题型多样。实验探究题主要围绕实验设计、实验步骤的完善、实验误差分析以及探究影响小灯泡电功率的因素等展开；计算题则将测小灯泡电功率与电路中的其他知识（如欧姆定律、电能计算等）相结合，考查学生的综合分析和计算能力。 预计 2025 年浙江中考科学仍会通过实验探究题考查伏安法及特殊方法测小灯泡电功率。可能会对实验进行改进创新，如利用新的传感器或电子元件设计更精确的测小灯泡电功率实验，考查学生的创新思维和实践能力；计算题大概率会综合多个电学知识点，如将测小灯泡电功率与电路的动态分析、电热计算、家庭电路安全等相结合，考查学生的综合分析和计算能力。 【体系构建】 【重难诠释】 知识点一、伏安法测小灯泡电功率问题 ①实验原理：P=UI ②实验器材：电池组、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 ③电路图： ④实验步骤： a.电压表、电流表选择合适量程； b.根据电路图连接实验器材； c.闭合开关前，滑动变阻器滑片移至阻值最大处； d.开关闭合后，调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端电压根据小灯泡的额定电压、电源电压，确定等于额定电压、小于额定电压、大于额定电压（不超额定电压的1.2倍），分别读出对应电压表和电流表示数及至少三种情况下小灯泡的亮度，记录在实验表格里。 e.计算每次的电功率（包括额定功率），分析得出结论： U实<U额时，P实<P额，小灯泡发光较暗； U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光； U实>U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮。 小灯泡的亮度由实际功率决定。 注意： ①电压表、电流表量程的选择问题：根据小灯泡额定电压、电源电压确定量程。 ②在测小灯泡额定功率的实验中，手眼各自的分工是什么？ 手移动滑片位置，同时眼睛观察电压表示数，当示数达到小灯泡额定电压时，停止移动滑片。 ③能否通过多次测量求平均值的方法求出小灯泡的额定功率？ 不能。小灯泡的额定功率是额定电压下的功率，不同电压下灯泡的电功率不同，小灯泡电功率随外加电压的变化而变化，故不能求平均值。 知识点二、其他方法 单电流表 单电压表 利用阻值已知的R0结合两开关 测RL和PL额 开关断开、闭合过程中， 灯L和R0连接方式不变 步骤1的目的均是使灯处于正常发光状态 已知：灯I额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电流表示数为I额 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电流表的示数为 I 算出：灯U额= ( I－I额) R0 表达式： PL额= ( I －I额) R0 I额 已知：灯I额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电压表示数为I额R0 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电压表的示数为 U 算出：灯U额=U－ I 额R0 表达式： PL额=(U－ I 额R0)I额 已知：灯U额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电流表示数为U额/R0 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电流表的示数为 I 算出：灯I 额=I-U额/R0 表达式： PL额= U额 (I-U额/R0) 已知：灯U额 步骤： 1. 只闭合S2，调滑片，使电压表示数为U额 2. 只闭合S1，滑片位置不动，读出此时电流表的示数为 U 算出：灯I 额=(U-U额)/R0 表达式： RL= U额/ (U-U额)/R0 PL额= U额 ( U-U额)/R0 利用电阻箱等效替代灯泡 测灯阻值转化为测R0阻值 已知：灯I额 步骤： 1.只闭合S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，此时灯泡正常发光 2.只闭合S2，保持R1的滑片位置不动，移动R0的滑片，使电流表的示数仍为I额，此时RL=R0 3.保持R0的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，记录电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，记录电流表的示数为I2。U=I1R0=I2（R1+R0）， 解得： 表达式：PL额=I额2•[I2R1/（I1- I2）] 已知：灯U额 步骤： 1.只闭合S和S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为灯U额，此时小灯泡正常发光 2.只闭合S和S2， R1的滑片位置不动，调节R0的滑片，使电压表的示数仍为U额 此时RL=R0 3. 只闭合S和S2，R0的滑片位置不动，将R1的滑片调至最左端，记录电压表的示数U；R1的滑片调至最右端，记录电压表的示数U'； 表达式： PL额=U额2/【U'R1 / (U－U' ) 】 （建议用时：40分钟） 1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小天同学选用如图甲所示的器材，电源为3节新电池，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。 （1）小天按照图甲连接后，试触开关后，电压表 （选填“无示数”或“指针立刻偏转到最右端”），电流表将 （选填“几乎不偏转”或“可能烧坏”），电灯 （选填“不发光”或“特别明亮”）。 （2）若图甲中允许只改动一根导线，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连接。 （3）电路正确连接后，小天同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象如图乙所示，分析图象可知：小灯泡的额定功率为 W。小天同学还发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，原因是 。 （4）小天还想测量一个定值电阻的阻值，但电流表被其他小组同学借去了，于是利用上面实验用的器材设计了图丙所示的实验电路图（电源电压为4.5V，滑动变阻器上的铭牌为“30Ω，1A”），将定值电阻接在图中a、b两点之间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P在最右端，电压表的示数为1.5V，算出待测定值电阻的阻值为 Ω。 【解答】解：（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，电路中几乎没有电流，故电流表将几乎不偏转，灯泡不发光；此时电压表测电源电压，因电源为3节新电池串联，即4.5V，故电压表指针立刻偏转到最右端； （2）在“测量小灯泡的电功率”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： ； （3）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： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 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，灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比； （4）由图丙可知，待测定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测待测定值电阻两端电压；闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P在最右端，此时待测定值电阻与滑动变阻器最大阻值串联，电压表的示数为1.5V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U定＝4.5V﹣1.5V＝3V，由分压原理可知， ，即， 解得：R＝15Ω。 故答案为：（1）指针立刻偏转到最右端；几乎不偏转；不发光；（2）见解答图；（3）0.625；灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）15。 2．小张用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 （1）用笔画代替导线连接完整图甲实物电路。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于 端（填“A”或“B”）。 （3）小张连接完电路后，检查无误后闭合开关，却发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数。可能发生的故障是 。 A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路 C.小灯泡灯丝断了 D.开关接触不好 （4）排除故障后调节变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 （5）完成实验后，小聪受“单表测电阻”的启发，设计了如图丙所示的电路（电源电压仍为4.5V），也想测量出本题中小灯泡的额定功率，请根据他的思路将步骤补充完整。 ①闭合开关S，将开关S1拨到“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为 V； ② ，现将开关S1拨到“2”，读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P＝ （用U额、U0、R0表示）。 【解答】解：（1）由题意可知小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程应选“0～3V”， 小灯泡正常发光的电流，I'0.25A，电流表的量程应选0～0.6A，滑动变阻器按“一上一下”串联在电路中，如图所示： （2）为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于阻值最大处，即B端； （3）灯泡不发光，电流表有示数，说明电路可能通路，电压表无示数，说明与电压表并联的支路短路了，故选B； （4）根据图甲所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，电流表示数如图乙所示，其示数为0.3A，小灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （5）③在步骤①中，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V，由串联电路电压的规律，灯两端的电压：U灯＝U﹣U'＝4.5V﹣2V＝2.5V，灯泡正常发光； 在步骤②中，滑动变阻器的滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压为U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流： I额， 则小灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝U额•。 故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）B； （4）0.75；（5）2；保持滑片不动；U额•。 3．物理兴趣小组的同学做“测定小灯泡的电功率”实验。 （1）兴趣小组的同学使用电源（电压4.5V）、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器，待测小灯泡（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干，连接电路，进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。 实验序号 电压U（伏） 电流I（安） 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 ①测定小灯泡电功率的实验原理是 ； ②请通过表中信息判断，电压表并联在 两端（选填“电源”或“待测小灯泡”或“滑动变阻器”）； ③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额＝ W。 （2）兴趣小组的同学又想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是同学们又找来一个阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关，设计了如所示的电路图，并连接好电路。已知电源电压恒为U（U＞U额），请你完成下面的实验步骤。 ①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为 ； ②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U′； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。 【解答】解：（1）①“测小灯泡电功率”的实验原理是测出小灯泡两端的电压跟通过的电流，再根据P＝UI计算出灯泡的电功率，测定小灯泡电功率的实验原理是P＝UI。 ②根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端。 ③由2号数据知，U2＝2V时，灯泡两端电压U灯＝U源﹣U2＝4.5﹣2V＝2.5V，此时通过灯泡的额定电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为： P额＝ULIL＝2.5V×0.28A＝0.7W； （2）由电路图知，当开关S1闭合，拨到触点2时，此时滑动变阻器、定值电阻、灯泡串联，电压表测灯两端的电压，移动滑片P，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；再将开关拨到触点1时，保持滑片位置不变，电压表测定值电阻和灯泡两端的电压，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，此时定值电阻两端的电压：U0＝U﹣U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝I0 ， 小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝ •U额。 故答案为：（1）①P＝UI；②滑动变阻器；③0.7；（2）①U额；③•U额。 4．某同学进行了如下实验： （1）用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L1的额定功率，电源两端电压保持不变。闭合开关，应 以确定小灯泡L1正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则L1的额定功率P1＝ W。 （2）该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。依据上述现象，可推断出P1 P2（选填“＞”“＜”或“＝”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。 【解答】解：（1）小灯泡L1的额定电压为2.5V，闭合开关，应调节变阻器使电压表示数为2.5V，以确定小灯泡L1正常发光，此时电流表示数为0.3A，则L1的额定功率 P1＝U1I1＝2.5V×0.3A＝0.75W。 （2）①将L1替换为L2，电压表示数由2.5V降为2.3V，即小灯泡L2两端的电压为2.3V（小于额定电压2.5V）， ②电路电源电压不变，根据串联电路电压的规律可知，变阻器两端的电压增加（增加了0.2V）， ③又因为变阻器接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，记为I2， ④要使小灯泡L2正常发光，根据串联电路电阻分压的规律可知，滑动变阻器接入电路中的电阻要减小，直至小灯泡L2两端的电压增大为2.5V，此时电路中的总电阻减小， ⑤电路电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流增加，记为I3，则有0.3A＜I2＜I3， ⑥小灯泡L2的额定功率P2＝2.5VI3，故：P1＜P2。 故答案为：（1）调节变阻器使电压表示数为2.5V；0.75；（2）＜。 5．在“测量小灯泡的功率”的实验中。 （1）如图甲中的实线是小华已连好的导线，她正准备接入最后一根导线（图中的虚线），请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是 。 （2）小华改正后并进行正确操作，闭合开关，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，再读出电压表示数并观察灯的发光情况，在表中记下第1组数据；移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，在表中记下第2组数据；再移动滑片到端点时，灯泡闪了一下后熄灭，在表中记下第3组数据；根据三组数据可知：小灯泡的额定功率是 W，电源电压是 V，滑动变阻器最大阻值是 Ω。 序号 电压表示数 电流表示数 小灯亮暗程度 1 1.2V 暗 2 2.5V 0.3A 正常发光 3 6V 0A 不发光 （3）实验中，若突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是 ； （4）在如图甲所示的电路中，若滑动变阻器的最大阻值已知，将灯泡换成待测电阻Rx，并拆掉其中一个电表，再测量Rx的阻值，那么可行的方案是 （选填“拆掉电流表”、“拆掉电压表”或“拆掉电压表或电流表都行”）。 （5）小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据，描出灯泡的I﹣U图象如图丙，任取图象上一点C构成图1丙中阴影部分的矩形，则矩形的面积表示物理含义是 。 【解答】解：（1）由图甲可知，连接电路时开关闭合了； （2）小华改正后并进行正确操作，闭合开关，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A； 由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； 再移动滑片到端点时，灯泡闪了一下后熄灭，说明灯泡损坏，此时电路断路，电压表串联在电路中，测电源电压，故电源电压是6V； 正确操作，闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，由表中第1组数据可知，灯泡两端电压为1.2V，通过灯泡的电流为0.24A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝6V﹣1.2V＝4.8V，则滑动变阻器最大阻值为： R滑20Ω； （3）实验中，若突然发现电流表示数增大，说明电路是通路，且电路中电阻变小；电压表的示数变为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即电路可能出现的故障是灯泡短路或电压表短路； （4）在图甲电路中，已知滑动变阻器的最大阻值，若只有电流表，分别记下滑动变阻器滑片在A和B端时电流表的示数Ia和Ib， 在A端时，两电阻串联，由串联电路的规律及欧姆定律，电源电压： U＝Ia（R滑大+Rx）……①， 在B端时，为待测电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压： U＝IbRx……②， 由①②可得出待测电阻大小； 若只有电压表，分别记下滑动变阻器滑片在A和B端时电压表的示数Ua和Ub， 在A端时，两电阻串联，电压表测待测电阻两端的电压为Ua； 在B端时，为待测电阻的简单电路，电压表测电源电压为Ub： 由串联电路的规律及分压原理有： ③，由③可得出待测电阻大小； 故去掉如拆掉一个电表，还想知道Rx的阻值，那么可行的方案是拆掉电压表或电流表都行都行； （5）由图丙可知，阴影部分的面积等于横坐标与纵坐标的乘积，横坐标是电源电压减去灯泡两端的电压，即是滑动变阻器两端的电压，纵坐标是通过灯泡的电流，也是通过滑动变阻器的电流，由此可知阴影部分的面积等于滑动变阻器两端的电压与通过滑动变阻器的电流的乘积，故阴影部分的面积是滑动变阻器的实际功率。 故答案为：（1）连接电路时开关闭合了；（2）0.24；0.75；6；20；（3）小灯泡短路（或电压表短路）；（4）拆掉电压表或电流表都行；（5）滑动变阻器的实际功率。 6．小宇同学利用如图甲所示的电路，测量额定电压为2.5V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R0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0.3A×R0； ②滑动变阻器的滑片 ，断开开关S1、闭合开关S2，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RL＝ （用已知量和所测物理量符号表示结果）。 【解答】解：（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）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： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 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）实验步骤： 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0.3A×R0； ②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； ③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U0＝0.3A×R0，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： U额＝U﹣U0＝U﹣0.3A×R0， 则小灯泡正常发光时电阻表达式为： RLR0。 故答案为：（1）小灯泡实际功率太小；（2）B；（3）0.625；温度；（4）②不动；③R0。 7．如图所示是小明同学“测定小灯泡的电功率”的实验过程，其中电源电压6V保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）小明连接的实物电路如图甲所示，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）在连接电路时开关应处于 状态。连接好电路后，在闭合开关S之前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 。 （3）纠正电路错误后，再闭合开关S，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图丙所示，则此时小灯泡两端的电压为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的 （选填“左”或“右”）端移动，才能使小灯泡正常发光。 （4）移动滑片P，记录多组电压表和电流表的示数，并绘制出如图丁所示的I﹣U图像。根据图像信息，可以计算出小灯泡的额定功率为 W。 （5）分析如图丁所示的图线，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是灯泡的灯丝电阻受 的影响较大。 【解答】解：（1）原电路图中，灯泡和滑动变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测定小灯泡的电功率”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）为了保护电路，在连接电路时开关应处于断开状态；连接好电路后，在闭合开关S之前，发现电流表的指针如图乙所示，即电流表指针没有与零刻度线对齐，说明电流表没有调零； （3）纠正电路错误后，再闭合开关S，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.3V，小于灯泡额定电压2.5V，若要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，故应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的左端移动，才能使小灯泡正常发光； （4）由图丁可知，灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； （5）由图丁可知，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，灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此小灯泡的电流与其两端的电压不成正比。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；电流表没有调零；（3）2.3；左；（4）0.625；（5）温度。 8．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整；（要求；滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡变亮） （2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因为 ； （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，小灯泡的额定功率为 W； （4）测量完L1的额定功率P1，该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2的额定功率P2与P1的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将L1替换为L2，闭合开关后，发现电压表示数为2.3V。则P1 P2（选填“＞”“＝”或“＜”），他继续完成了P2的测量后，验证了推断。 （5）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图象如图丁所示，图象是曲线的主要原因是： 。 （6）小王做实验时，发现电流表已经损坏，为了测出小灯泡的额定功率，小王设计了如图丙所示的电路也完成了该实验；（电源电压不变，R阻值已知，小灯泡电阻不随温度变化） ①闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额； ②闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片不动，读出此时电压表示数为U； ③则小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、R、U表示）。 【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向右移动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示： ； （2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数始终为3V，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，即故障原因为小灯泡断路； （3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，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）电路电源电压不变，电压表示数由2.5V降为2.3V，由串联电压规律知变阻器两端的电压增加0.2V，变阻器接入电路的阻值不变，根据欧姆定律可知电路电流增加，由欧姆定律可知，电路总电阻减小，则电压表并联的电阻减小，即灯泡L2的阻值小于灯泡L1的阻值，两灯泡的额定电压相同，由P得P1＜P2； （5）由图丁可知，小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不同； 由于灯丝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图象是一条曲线； （6）在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光；在步骤②中，电压表测灯与R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，此时定值电阻两端的电压： UR＝U﹣U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝IR ， 小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝ •U额。 9．小明和小亮在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，选用的待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压为3V。 （1）小明迅速地连接好电路，如图甲所示，小亮检查后发现有一根导线连接错误，请在图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线补上一条正确的导线。 （2）改正错误后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 W。 （3）在某次调节过程中，滑动变阻器的阻值减小了ΔR1小灯泡的阻值变化了ΔR2，那么ΔR1 ΔR2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【解答】解：（1）原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，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）当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡L的额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）当变阻器接入电路中电阻变小时，电路总电阻变小，此时电路中电流变大，滑动变阻器分到的电压变小，灯泡分到的电压变大，灯泡的实际功率变大，灯丝温度升高，灯丝电阻变大，由于R总＝RL+RP；只有当滑动变阻器的减小量大于灯泡电阻的增加量，总电阻才会变小，故ΔR1＞ΔR2。 故答案为：（1）见解答图；（2）0.75；（3）＞。 10．小红在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用的器材：两节干电池、额定电压是2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。实验电路如图所示： （1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“a”或“b”）接线柱那一端。 （2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表和电流表示数都很小，接下来应进行的操作是 。 （3）小红调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡此时的电功率为 W。 （4）小明在实验的过程中，发现电流表损坏。于是他找来滑动变阻器R3和滑动变阻器R4（R3、R4最大值已知），利用学生电源（电压已知为U1），设计了如图丙所示的电路，测量一额定电流为“0.3A”小灯泡的额定功率，请将实验过程补充完整： ①只闭合开关S、S2，将滑动变阻器 的滑片调到阻值最大处，移动另一滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为 ，此时灯泡正常发光； ②保持两个滑动变阻器的滑片不动，只闭合开关S、S1，读出电压表的示数为U2； ③灯泡的额定功率P额＝ 。（以上均用已知量U1、U2、R3、R4和0.3A表示） 【解答】解：（1）为了保护电路，连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即b接线柱那一端； （2）闭合开关，发现电压表和电流表示数都很小，说明电路是通路，且灯泡没有短路，灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，故接下来应进行的操作是：向左调节滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光； （3）小红调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W； （4）测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率，通过灯的电流为0.3A时，灯正常发光： ①只闭合开关S、S2，将滑动变阻器R4的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为0.3AR4，此时灯泡正常发光； ②保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合开关S、S1，读出电压表的示数为U1； 此时电压表测R3、R4两端的总电压，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U额＝U1﹣U2， 灯泡的额定功率： P额＝U额I额＝0.3A×（U1﹣U2）。 故答案为：（1）b；（2）向左调节滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光；（3）0.6；（4）①R4；0.3AR4；③0.3A×（U1﹣U2）。 11．在测量小灯泡的电功率的实验过程中，实验室准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、若干导线，请完成下列问题。 （1）在开关S闭合前，应将滑片P移到 端。 （2）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察电压表的示数，直到示数为2.5V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数。继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙为 A，观察灯泡亮度并记录电表示数；继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U﹣I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为 W。 （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 【解答】解：（1）为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处，故将滑片移至B端。 （2）电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，由图知某时刻电流表示数是0.2A， 根据小华对所有实验数据作出的小灯泡的U﹣I图象，可知：当电压为2.5V时，对应的电流为0.3A， 该灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）若小灯泡的电阻不变时且小灯泡的额定电压为实际电压的2倍，根据P＝可知，灯泡额定功率P0为实际功率P1的4倍，即P0＝4P1； 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P＝可知，灯泡的实际功率应该大于灯泡额定功率的，即P0＜4P1，因当U0＝2U1时，通过灯的实际电流和额定电流不相等，根据P＝UI，故P0≠2P1；所以只能是P0＝3P1，故B正确。 故答案为：（1）B；（2）0.2；0.75；（3）B。 12．实验小组的同学准备研究小灯泡的电阻和电功率。 （1）第一小组准备了如下器材： A、小灯泡一个（额定电压为2.5V，阻值约几欧）；B、电流表（0～0.6A～3A）；C、电压表（0～3V～15V）；D、滑动变阻器（10Ω 1A）；E、滑动变阻器（50Ω 3A）；F、滑动变阻器（500Ω 0.1A）；G、电源（3V），H、导线若干。 ①滑动变阻器应选 （填器材前的序号）。 ②选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处不当，不当的地方是 。 ③电路修正后，移动滑片，读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值，在坐标纸上描点作出I﹣U关系图，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 ④小组同学研讨后认为，根据图丙的图像信息可以分析出灯丝电阻变化的原因，请写出分析过程。 （2）第二小组的同学设计了如图丁所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。 电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下： ①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R的阻值，使电压表的示数为U额； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、U1、U2、R0表示） 【解答】解：（1）①由图丙可知，当小灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.2A＞0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣0.5V＝2.5V，滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑12.5Ω＞10Ω，故滑动变阻器应选E； ②由图丙可知，电路中最大电流为0.5A，故电流表应选用小量程（0～0.6A），而图乙中电流表选用大量程，说明电流表量程选择错误； 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0.5A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W； ④由图丙可知，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，灯丝的电阻随温度的升高而增大； （2）①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小； ③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2， 在③中，将R1的滑片P调至最右端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2即为电源电压，再将R1的滑片P调至最左端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U1，即为R2的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有： ， 解得：R2， 因此灯泡的电阻：RL＝R2， 小灯泡额定功率的表达式为： P额。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$