2025年中考物理实验专项训练：测量小灯泡的电功率

2025中考总复习实验专项 中考通关-----考点.难点一次解决 中考物理实验专项训练：测量小灯泡的电功率 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 1、 实验题 1．（2024·四川乐山·模拟预测）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”）。 2．（2024·宁夏吴忠·二模）一个灯泡的额定电压为2.5V，小彭同学想要测量该小灯泡正常发光时的电阻，于是在实验室找来一些器材连接了图甲所示的实验电路，电源电压6V恒定不变。 （1）用笔画线代替导线将甲图电路连接完整，要求滑片右移灯泡变亮 。 （2）小彭将电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均有示数，则小灯泡不亮的原因是 。 （3）实验时，移动滑动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压，某时刻电压表的示数如图乙所示，读数为 V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“左”和“右”）端移动。 （4）小彭测出了多组对应的电流值和电压值，并在坐标系上作出I﹣U关系图像，如图丙所示，由图像可知正常发光时的电阻是 Ω，小灯泡的额定功率是 W，小彭发现图像是曲线在原因是 。 3．（2024·河南南阳·三模）小明用如图甲所示电路图探究“电流与电阻的关系”。实验器材有两节新干电池，滑动变阻器（16Ω   1A），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干。（所有器材均完好） （1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表的示数会出现的现象是 ； （2）小明检查后发现有一根导线连接错误，找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确； （3）正确连接电路，先接入2Ω电阻进行实验时，出现如图乙所示情况，为了使读数更精确，在不更换电路元件的前提下，一名同学做了一下调整，并顺利完成了实验。他做的调整是 。调整后闭合开关，电流表示数为0.5A，断开开关，将2Ω的电阻换成4Ω，闭合开关，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为 V； （4）电路调整后，为确保电路安全，并使所有定值电阻接入电路都能完成实验，所设定的定值电阻两端电压的范围为 V至 V； （5）小华同学继续探究，再次换接15Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的1V，为了完成这次实验，他采取的措施可行的是 。 A．调高电源电压 B．再串联一个15Ω的电阻 C．将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）如下图所示，图中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 （选填“A”“B”“C”或“D”）。 A．电流表示数I与R阻值的关系 B．电压表示数U与R阻值的关系 C．变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系 D．电阻R的功率与阻值的关系 4．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，电源电压U=6V，小灯泡L额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将该电路补充完整，要求导线不交叉； （2）实验测量数据如下表，他选用的滑动变阻器规格是 （选填“0~20Ω”或“0~50Ω”）； 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （3）在测量第6组数据时，发现电流表损坏，小明利用图乙电路测量出小灯泡正常发光时的电功率，已知定值电阻R0阻值为5Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1，单刀双掷开关S接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数U1=2.5V； ②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，电压表示数如图丙所示，则小灯泡L正常发光时电功率为 W。 （4）乙图中，单刀双掷开关S接1，当电压表示数由1.7V增大直至小灯泡正常发光时，滑动变阻器电功率的改变量是 W。 5．（2024·江苏镇江·二模）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）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变暗）； （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）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是 ； （4）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； （5）因为灯丝电阻随温度的升高而增大，小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1应 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （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 0.5A”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，正确操作下，闭合开关，此时电流表的示数I1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ΔI1=0.2 A，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I2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。 6．（2024·河南周口·二模）在测量小灯泡的电功率实验中，小明设计了如图甲所示的电路，其中小灯泡的额定电压为 2.5V，电源由两节新干电池串联组成。 （1）检查仪器时，发现电流表指针位置如图乙所示，则应对电流表进行 ； （2）闭合开关之前应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端；闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡两端的电压为 V；如要使电路中的电流变大，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动； （3）实验时，观察小灯泡在三种电压下的发光情况，实验现象和数据如下表所示。 序号 小灯泡两端的电压U/V 通过灯丝的电流I/A 小灯泡的发光情况 1 1.5 0.20 暗 2 2.5 0.32 亮 3 2.8 0.35 很亮 由表中数据可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电阻 ，原因是灯丝电阻受到 的影响； （4）在电压表示数为2.8 V时，小灯泡发出很亮的光，一会儿小灯泡烧坏了，则此时电压表的示数为 V。 7．（2024·江苏宿迁·二模）物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“0.2A”，老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，接下来应进行的操作是 （填序号）。 A．更换小灯泡            B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。 （4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 。 （5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但一位同学提出∶ 自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）。 A．两灯的实际电功率相同 B．相同时间内，电流通过两灯做功不同 C．两灯将电能转化为光能的效率不同 （6）另一小组分到的灯泡只能看清标有电压值，（设额定电压为U额），而电流表又坏了，小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡的额定功率，他设计了图丁所示的电路测图中 的额定功率，（两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且阻值及电源电压均符合实验要求）请你帮他补全实验步骤： ①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。 ②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，则灯泡L2的额定功率表达式为 = 。 8．（2024·重庆开州·模拟预测）小茹同学利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材∶ 电源（电压为6V）、 电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）各一个、开关、导线若干、滑动变阻器两只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）。 （1）在小茹所连接的电路中，有一根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮，其他的导线不要变动，导线不能交叉）； （2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 。正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是 （选填“灯短路”或“灯断路”） （3）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小茹画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。在多次测量中，小茹还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）灯泡的功率测量完毕，小茹用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小茹应选用滑动变阻器 （选填R₁或R₂）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为28Ω，则所选定值电阻的阻值为 Ω； （5）为使实验结论更加可靠，小帆同学将定值电阻两端电压设置为U0，再次将5个定值电阻接入之前的电路中，重复实验并记录数据。为完成这五次实验探究，应控制电压表示数U0的范围为 V。 学科网（北京）股份有限公司 $$2025中考总复习实验专项 中考通关-----考点.难点一次解决 中考物理实验专项训练：测量小灯泡的电功率 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 1、 实验题 1．（2024·四川乐山·模拟预测）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”）。 【答案】 2.2 减小 2.5 0.5 增大 增大 【详解】（1）[1]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，则小灯泡正常发光时的电流约为 故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中；当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，如下图所示： （2）[2][3][4]电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应使图甲中滑动变阻器的阻值减小，使电压表的示数为2.5V。 （3）[5][6]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=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，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大。 （4）[7]由（3）可知，当灯泡两端电压增大，灯泡的实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。 2．（2024·宁夏吴忠·二模）一个灯泡的额定电压为2.5V，小彭同学想要测量该小灯泡正常发光时的电阻，于是在实验室找来一些器材连接了图甲所示的实验电路，电源电压6V恒定不变。 （1）用笔画线代替导线将甲图电路连接完整，要求滑片右移灯泡变亮 。 （2）小彭将电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均有示数，则小灯泡不亮的原因是 。 （3）实验时，移动滑动变阻器的滑片改变小灯泡两端的电压，某时刻电压表的示数如图乙所示，读数为 V，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 （选填“左”和“右”）端移动。 （4）小彭测出了多组对应的电流值和电压值，并在坐标系上作出I﹣U关系图像，如图丙所示，由图像可知正常发光时的电阻是 Ω，小灯泡的额定功率是 W，小彭发现图像是曲线在原因是 。 【答案】 滑动变阻器接入电路的阻值太大，灯泡的实际功率太小 2.2V 右 12.5Ω 0.5W 灯丝电阻与温度有关，温度越高电阻越大 【详解】（1）[1]滑片向右移动时小灯泡变亮，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示： （2）[2]闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均有示数，说明电路没有故障，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大灯越亮。所以小灯泡不亮的原因是实验开始时滑动变阻器接入电路的阻值太大，导致灯泡两端电压及通过灯泡的电流太小，灯泡的实际功率太小。 （3）[3][4]由图乙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，故电压表的读数是2.2V；此时电压表的示数小于灯的额定电压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，故滑片向右端移动，直到电压表示数为额定电压。 （4）[5]如图丙所示小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像，灯在额定电压下的电流为0.2A，由欧姆定律得，小灯泡正常发光时的电阻为 [6]小灯泡的额定功率为 [7] 发现图像是曲线说明通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即电阻是变化的，电阻变化的原因是灯丝电阻与温度有关，温度越高电阻越大。 3．（2024·河南南阳·三模）小明用如图甲所示电路图探究“电流与电阻的关系”。实验器材有两节新干电池，滑动变阻器（16Ω   1A），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干。（所有器材均完好） （1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表的示数会出现的现象是 ； （2）小明检查后发现有一根导线连接错误，找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确； （3）正确连接电路，先接入2Ω电阻进行实验时，出现如图乙所示情况，为了使读数更精确，在不更换电路元件的前提下，一名同学做了一下调整，并顺利完成了实验。他做的调整是 。调整后闭合开关，电流表示数为0.5A，断开开关，将2Ω的电阻换成4Ω，闭合开关，应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为 V； （4）电路调整后，为确保电路安全，并使所有定值电阻接入电路都能完成实验，所设定的定值电阻两端电压的范围为 V至 V； （5）小华同学继续探究，再次换接15Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的1V，为了完成这次实验，他采取的措施可行的是 。 A．调高电源电压 B．再串联一个15Ω的电阻 C．将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）如下图所示，图中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 （选填“A”“B”“C”或“D”）。 A．电流表示数I与R阻值的关系 B．电压表示数U与R阻值的关系 C．变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系 D．电阻R的功率与阻值的关系 【答案】 电流表无示数，电压表示数接近电源电压 断开开关，换接电流表的小量程 左 1 1 1.2 B B 【详解】（1）[1]小明同学连接的电路如图所示：电压表串联在电路中，电流表与电阻并联，电阻被短路，因电压表电阻很大，故电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压，故电压表有示数。 （2）[2]本实验中，电压表应与电阻并联，电流表与电阻串联，改正后如下图所示： （3）[3]正确连接电路，接入2Ω电阻进行实验时，实验中出现如图乙所示情况，电流表指针偏转角度过小，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是：断开开关，换接电流表的小量程。 [4][5]当接入2Ω电阻进行实验时，电流表示数为0.5A，则电压表的示数为 将定值电阻R由2Ω换为4Ω，电阻两端的电压增大，为了保持电压表的示数不变，则应增大滑动变阻器的阻值增大分得的电压，则滑片应向左移动，直至电压表示数为1V。 （4）[6][7]由图可知，电流表选用0～0.6A的量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则电路中最大电流为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 为了完成实验，若接入8Ω的电阻，则滑动变阻器接入16Ω时刚好完成实验，则 两节新干电池的电压是3V，则此时定值电阻两端电压为1V。所设定的定值电阻两端电压的范围为1V~1.2V。 （5）[8]换接15Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的1V，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，或电源电压太大，或所设定的电压太小。 A．根据串联电路电压的规律及分压原理有 解得 所以降低电源电压可以完成这次实验，故A不符合题意； B．根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 U滑=U-UV=3V-1V=2V 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，清动变阻器连入电路中的电阻为 R滑=2×15Ω=30Ω 即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为30Ω，而原来滑动变阻器的最大电阻为16Ω，若再串联一个15Ω的电阻，则滑动变阻器连入电路的电阻为 R'滑=30Ω-15Ω=15Ω 故B符合题意； C．将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压。对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值。所以不能完成这次实验，故C不符合题意。 故选B。 （6）[9]A．因电压表示数不变，即I与R之积为一定值，故I随R的变化关系为反比例函数，故A不符合题意； B．换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B符合题意； C．电源电压为3V，定值电阻的电压为1V，滑动变阻器的电压为2V，由分压原理，滑动变阻器与R的阻值的比值为2∶1，故滑动变阻器连入电路的电阻与R的关系是正比函数，是一条过原点的直线，故C不符合题意； D．根据得出，定值电阻的功率为 即电阻的电功率与R之积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D不符合题意。 故选B。 4．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）如图甲是小明测量小灯泡电功率的电路，电源电压U=6V，小灯泡L额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将该电路补充完整，要求导线不交叉； （2）实验测量数据如下表，他选用的滑动变阻器规格是 （选填“0~20Ω”或“0~50Ω”）； 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 （3）在测量第6组数据时，发现电流表损坏，小明利用图乙电路测量出小灯泡正常发光时的电功率，已知定值电阻R0阻值为5Ω。实验步骤如下： ①闭合开关S1，单刀双掷开关S接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数U1=2.5V； ②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S接2，电压表示数如图丙所示，则小灯泡L正常发光时电功率为 W。 （4）乙图中，单刀双掷开关S接1，当电压表示数由1.7V增大直至小灯泡正常发光时，滑动变阻器电功率的改变量是 W。 【答案】 0~50Ω 0.75 0.144 【详解】（1）[1]在测小灯泡电功率实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如图所示： （2）[2]由表中第1组数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.16A，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器此时接入电路的阻值 34.375Ω>20Ω，故滑动变阻器选用“0~50Ω”。 （3）[3]在步骤①中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数U1=2.5V，此时灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和定值电阻两端电压，保持滑片P的位置不变，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，其两端电压为2.5V，故电压表应选大量程，分度值0.5V，其示数为4V；根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压 U0=U'-U1=4V-2.5V=1.5V由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流 则小灯泡L正常发光时电功率 PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W（4）[4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为1.7V时通过灯泡的电流为0.24A，此时R0两端电压 U0'=IL'R0=0.24A×5Ω=1.2V根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压 U滑=U-UL'-U0'=6V-1.7V-1.2V=3.1V此时滑动变阻器的功率 P滑=U滑IL'=3.1V×0.24A=0.744W当小灯泡正常发光时，由（3）可知，灯泡和定值电阻两端电压为4V，根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压 U滑'=U-U'=6V-4V=2V此时滑动变阻器的功率 P滑'=U滑'IL=2V×0.3A=0.6W则滑动变阻器电功率的改变量 ΔP=P滑-P滑'=0.744W-0.6W=0.144W 5．（2024·江苏镇江·二模）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）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变暗）； （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）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是 ； （4）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； （5）因为灯丝电阻随温度的升高而增大，小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，P1应 P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）； （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 0.5A”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，正确操作下，闭合开关，此时电流表的示数I1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ΔI1=0.2 A，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I2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。 【答案】 20Ω 1A 灯泡断路 0.75 大于 0.15 20 1.5~2.5V 【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变暗，说明滑动变阻器接入电路的阻值变大，故将滑动变阻器的右下方接线柱接入电路中。如图所示： （2）[2]灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压 灯泡正常工作时通过的电流约为 此时滑动变阻器接入电路的阻值 综上，滑动变阻器应选择“20Ω 1A”的规格。 （3）[3]电流表无示数，说明电路中有断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路。 （4）[4]由乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（5）[5]如果灯泡电阻不随温度变化，则灯泡电压为其额定电压一半时，根据，其实际功率等于额定功率的四分之一；因为灯丝电阻随温度的升高而增大，所以灯泡实际电压为其额定电压一半时，实际功率， 根据P=I2R可知，实际电流等于额定电流一半时，它的实际功率； 故P1＞P2。 （6）[6][7]将5Ω电阻连入电路，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ΔI1=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 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＝2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 R滑=2×10Ω=20Ω [8]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0.5A，即电路中最大电流为0.5A，为能完成四次实验，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端能控制的电压最大，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UV'=1.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V。 故为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在1.5~2.5V范围内。 6．（2024·河南周口·二模）在测量小灯泡的电功率实验中，小明设计了如图甲所示的电路，其中小灯泡的额定电压为 2.5V，电源由两节新干电池串联组成。 （1）检查仪器时，发现电流表指针位置如图乙所示，则应对电流表进行 ； （2）闭合开关之前应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端；闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡两端的电压为 V；如要使电路中的电流变大，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动； （3）实验时，观察小灯泡在三种电压下的发光情况，实验现象和数据如下表所示。 序号 小灯泡两端的电压U/V 通过灯丝的电流I/A 小灯泡的发光情况 1 1.5 0.20 暗 2 2.5 0.32 亮 3 2.8 0.35 很亮 由表中数据可知： ①小灯泡的额定功率为 W； ②小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电阻 ，原因是灯丝电阻受到 的影响； （4）在电压表示数为2.8 V时，小灯泡发出很亮的光，一会儿小灯泡烧坏了，则此时电压表的示数为 V。 【答案】 调零 B 2 A 0.8 越大 温度 3 【详解】（1）[1]检查仪器时，发现电流表指针位置如图乙所示，即指针没有指在0刻度线上，则应对电流表进行调零。 （2）[2]闭合开关之前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的B端。 [3]由图丙得，电压表的分度值为0.1V，示数为2V，电压表测量灯泡电压，则小灯泡两端的电压为2V。 [4]变阻器与灯泡串联，电流表串联电路电流，如要使电路中的电流变大，应将滑动变阻器的滑片向A端滑动，减小变阻器接入电路中的电阻。 （3）[5]①小灯泡的额定功率为 [6][7]②由表格中数据与欧姆定律得，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电阻越大，原因是灯泡的电压、电流越大，电功率越大，灯丝温度越高，灯丝电阻受到温度的影响，灯丝温度越高，电阻越大。 （4）[8]在电压表示数为2.8 V时，小灯泡发出很亮的光，一会儿小灯泡烧坏了，则此时电压表串联在电路中，电压等于电源电压，电源由两节新干电池串联组成，则电压表示数为3V。 7．（2024·江苏宿迁·二模）物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“0.2A”，老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，接下来应进行的操作是 （填序号）。 A．更换小灯泡            B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。 （4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 。 （5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但一位同学提出∶ 自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）。 A．两灯的实际电功率相同 B．相同时间内，电流通过两灯做功不同 C．两灯将电能转化为光能的效率不同 （6）另一小组分到的灯泡只能看清标有电压值，（设额定电压为U额），而电流表又坏了，小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡的额定功率，他设计了图丁所示的电路测图中 的额定功率，（两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且阻值及电源电压均符合实验要求）请你帮他补全实验步骤： ①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额。 ②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，则灯泡L2的额定功率表达式为 = 。 【答案】 C 0.08 左 0.5 灯丝电阻随温度升高而增大 C R１ 2 【详解】（1）[1]因小灯泡的额定电压小于3V，故电压表的量程选择0～3V，电压表并联在小灯泡两端，实物连接图如下图所示： （2）[2]闭合开关后，小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，说明电路处于通路状态，但小灯泡不亮，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。 故选C。 （3）[3][4]因电流表量程选择为0～0.6A，分度值为0.02A，故由图乙可知，电流表示数为0.08A，因小灯泡的额定电流为0.2A，故要测量小灯泡的额定功率，应减小电路总电阻来增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。 （4）[5]由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，故小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W[6]实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。 （5）[7]A．由题干可知，两灯的额定功率不同，故两灯正常发光时的实际功率不同，故A不符合题意； B．因白炽灯的额定功率大于LED灯的额定功率，故可知相同时间内电流通过白炽灯做的功应大于电流通过LED灯做的功，而两灯的亮度几乎相同，故B不符合题意； C．LED灯能将大部分电能转化为光能，而白炽灯发光时要将大部分电能转化为内能，仅有小部分电能转化为光能，故虽然白炽灯的功率大于LED灯的功率，但两灯亮度几乎相当，故C符合题意。 故选C。 （6）[8][9]将滑动变阻器R1调最大，闭合开关S，将S1拨向触点2，此时L2、R1、R2串联，电压表测的L2电压，调节另一滑动变阻器R2的阻值，使电压表的示数为U额。 [10]再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，此时电路未变化，L2、R1、R2依然串联，只是电压表改成测L2、R1两端电压，故电路电流为 灯泡L2的额定功率表达式为 8．（2024·重庆开州·模拟预测）小茹同学利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。实验室有如下器材∶ 电源（电压为6V）、 电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）各一个、开关、导线若干、滑动变阻器两只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）。 （1）在小茹所连接的电路中，有一根导线还没有连接好，请你帮他完成电路的连接（要求：滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮，其他的导线不要变动，导线不能交叉）； （2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 。正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是 （选填“灯短路”或“灯断路”） （3）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小茹画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为 W。在多次测量中，小茹还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）灯泡的功率测量完毕，小茹用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小茹应选用滑动变阻器 （选填R₁或R₂）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为28Ω，则所选定值电阻的阻值为 Ω； （5）为使实验结论更加可靠，小帆同学将定值电阻两端电压设置为U0，再次将5个定值电阻接入之前的电路中，重复实验并记录数据。为完成这五次实验探究，应控制电压表示数U0的范围为 V。 【答案】 电流表调零 灯断路 0.625 变大 R₂ 20 1.5~3 【详解】（1）[1]滑动变阻器需与小灯泡串联，且滑动变阻器滑片向右移动，灯泡亮度变亮，电阻变小，如图所示： （2）[2]如图，电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零。 [3]电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发现灯泡总不亮，且电流表无示数，但电压表示数接近6V，则故障原因可能是灯泡断路。 （3）[4]由图像知，在额定电压2.5V下，通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率为 P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W [5]由图像知，当电压为0.5V时，对应的电流为0.1A，电压与电流比值大小为5Ω；当电压为2.5V时，对应的电流为0.25A，电压与电流的比值为10Ω，所以，当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。 （4）[6]电源电压为6V；由图像知，电阻两端的电压保持不变 U=IR=0.5A×5Ω=2.5V 则变阻器两端的电压始终为 U滑=6V-2.5V=3.5V 当电流值为0.5A时，变阻器的阻值最小 当电流值为0.1A时，变阻器连入电路中的阻值最大 所以变阻器应选用R2（电路中的最大电流不超过变阻器的0.5A）。 [7]若某次实验中，滑动变阻器连入的阻值为28Ω，根据分压原理 则所选定值电阻的阻值 （5）[8]由图可知，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 UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V 研究电流与电阻关系，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'，根据串联电路电压规律，滑动变阻器的电压为 U滑''=U-UV'=4.5V-UV' 根据分压原理 因电压表示数为UV'为定值，当定值电阻为最大值时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，则 解得电压表示数为 UV'=1.5V为完成这五次实验探究，应控制电压表示数U0的范围为1.5V~3V。 学科网（北京）股份有限公司 $$