18.2 电功率--“伏安法”测量小灯泡电功率 讲义-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

18.2电功率--“伏安法”测量小灯泡电功率讲义 知识点：用电流表和电压表测量小灯泡的电功率 【实验原理】根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率。 1.实验情况分析 用电器在额定电压下工作时的功率叫额定功率。如果不是在额定电压下叫实际功率，那么我们想要测量的是什么功率呢？ 实验应测量以下三种情况下的实际功率： （1）使小灯泡在额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。 （2）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，测出其功率，并观察小灯泡亮度。 （3）使小灯泡两端电压低于额定电压，测出其功率，并观察小灯泡亮度。 提醒：滑动变阻器的作用：保护电路，改变电阻来调节小灯泡两端电压，测小灯泡不同电压下的电功率。 2.制订计划与设计实验 (1)点拨思路：①电功率的计算公式是什么？ 提示：P＝UI。 ②由P＝UI可以看出，要测小灯泡的功率需测量的物理量有哪些？ 提示：灯泡两端的电压U与灯泡中的电流I。 ③如何使小灯泡两端电压正好等于其额定电压呢？ 提示：串联滑动变阻器，调节小灯泡两端电压。 （2） 电路图： （3）实物图： 【实验器材】干电池2节、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各1只，“2.5V”的小灯泡1个（附灯座），导线若干。 3.进行实验与收集数据 【实验步骤】（1）按电路图连接实物电路。 （2）合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 （3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 （4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。 （5）断开开关，整理实验器材。 【实验数据记录】 次数 要求 亮度 电流 电压 电功率 1 U=U额 2 U>U额 3 U<U额 【注意事项】 (1)选择器材： 电源电压应高于小灯泡的额定电压.例如,测额定电压为2.5 V 的小灯泡的电功率时,至少要选两节干电池串联作为电源. ①电压表量程的选择应参照小灯泡的 . 若小灯泡的额定电压是2.5 V,则选择0~3V量程 若小灯泡的额定电压为3.8 V则应选择0~15 V 量程 ②电流表量程的选择要参照小灯泡的 的大小: 若知道小灯泡的额定电压和额定功率,则可以计算出额定电流的大小,电流表量程略大于额定电流大小即可; 若不能求出额定电流大小,可用试触法确定电流表量程; ③因为常见的小灯泡(额定电1.53.8 V)额定电流均小于0.6 A若无特殊说电流表量可以直接选择0~0.6A量程，滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多,以使滑动变阻器的调压效果明显. （2）连接电路： ①连接电路前,要把开关断开,防止由于电路连接错误而发生短路,损坏电路元件. ②连接电流表和电压表时,注意电流要从 接线柱流人， 接线柱流出. ③连接滑动变阻器时,要“ ”选用接线柱闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于最大 处,防止电路中电流 ,损坏电路元件 （3）操作细节 ①移动滑动变阻器的滑片时,要紧盯电压表示数. ②调节小灯泡两端的电压高于额定电压时,要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片,实际电压不能超过额定电压的 1.2倍,同时通电时间不能过长否则容易烧坏小灯泡 ③实验完毕，一定要先断开开关,然后再拆卸电路,整理器材. ④分析数据时, 把三次的电功率取平均值,因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功率,求平均值无任何意义. 【结论】(1)不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。 (2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 【伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析】 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数. 电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏,或接线柱接触不良 闭合开关,灯泡不亮,电压表、电流表有示数. (1)滑动变阻器接成定值电阻;(2)滑动变阻器滑片在最大阻值处还未调节;(3)电源电压太低 闭合开关,灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,而电压表示数却很大,接近电源电压. (1)电流表电压表位置相互对换了;(2)灯泡处断路,即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良 闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数 灯泡短路 电表问题 闭合开关,电流表或电压表的指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了 闭合开关,电流表或电压表的指针偏转角度很小. (1)电流表或电压表量程选择过大;(2)电源电压太低:(3)滑动变阻器接入电路的阻值过大 闭合开关,电流表或电压表的指针偏转角度超过电表的量程. (1)电流表或电压表量程选择过小;(2电路中出现短路;(3)滑动变阻器接入电路的阻值太小 开关问题 连接电路时,接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时,开关一直闭合 滑动变阻器问题 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,电表示数及灯泡亮度均无变化. 滑动变阻器同时连人了上面(或下面)两个接线柱 闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压. 电源电压过低 无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总大于灯泡的额定电压 (1)电源电压过高;(2)选用的滑动变阻器最大阻值过小. 闭合开关瞬间,灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示数. 滑动变阻器同时连入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置,导致灯泡两端电压过高,灯泡灯丝熔断 1． 在测定小灯泡额定功率的实验中，某同学正确连接电路，闭合开关后灯泡发光，但在实验中无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是 (　　) A．滑动变阻器总电阻太大 B．电压表量程太大 C．电源电压太低 D．灯泡灯丝断开 2．在测量如图小灯泡额定功率时，需要我们手眼并用，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察 A．灯泡的发光情况 B．电压表的示数 C．变阻器滑片的位置 D．电流表的示数 3．小金用如图装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”的实验。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关滑片在B端时，灯泡的亮度最大 B．实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率 C．电流表和电压表读数的比值始终保持不变 D．该实验多次测量的目的是寻找普遍规律 4．在如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当电路中接入“6V 6W”的灯泡L，在a、b之间接入一段导线时，闭合开关，灯泡L恰能正常发光；断开开关，在a、b之间换接入一个“6V 3W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．灯泡L将变亮 B．电路总功率变大 C．换接灯泡的亮度大于灯泡L D．换接灯泡的实际功率为3W 5．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑片P应滑到B端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 6． 小明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。当他观察到电压表的示数如图乙所示时，要测量其额定功率，接下来他的操作应是 (　　) A．眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向左移动 B．眼睛注视电压表，将滑动变阻器的滑片向右移动 C．眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向左移动 D．眼睛注视电流表，将滑动变阻器的滑片向右移动 7．小浔同学用如图所示电路探究“电功率与电压的关系”，灯的规格分别为L1“2.5V0.3A”、L2“3.8V0.3A”。下列观点正确的是（　　） A．实验中将两灯串联的目的是使两灯通电时间相同 B．改变电源电压可以使两灯同时正常发光 C．该实验能探究出电功率跟电压的定量关系 D．灯L1和L2的亮暗是由额定电压和额定功率共同决定 8．某同学在电学实验的复习时，进行了如下的知识梳理： （1）在利用图甲“测量未知定值电阻的阻值实验”中，多次测量的目的是：　 　； （2）在利用图乙“研究小灯泡的电阻”实验中，让小灯泡的温度逐渐升高的操作是：向A端调节滑片使灯泡的亮度逐渐变　 　； （3）在利用图乙“测量小灯泡的电功率”实验中的实验原理是：　 　； （4）在利用图丙“研究电功率与电压的关系”中将两个规格不同（阻值不同）的灯泡串联的目的是：　 　。 9．如图为小明和同学们一起测量小灯泡的电功率的实验电路(小灯泡标有“2.5V”的字样)。 （1）请你用笔画线代替导线帮小明把图甲的实物电路补充完整。(要求滑片向左移动时灯泡变暗)。 （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，小明发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数接近3 V，则电路中可能的故障原因是　 　。 （3）排除故障后，闭合开关调节滑动变阻器阻值使电压表示数为2.5V，记录此时电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　。 （4）有同学认为此实验器材还可以探究电流与电压的关系，请判断能否实现并说明理由：　 　。 10．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。他们所设计的实验电路如图1所示。 （1）在连接电路时，开关应处于　 　状态，电流表的量程应选0~　 　A。 （2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整。（导线不能交叉）　 　 （3）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示），若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。 （4）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。 11．某同学探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关时，设计了如图所示的两种电路。下列有关该实验的说法正确的是（　　） ①实验中灯L1和L2的规格要不同 ②研究电功率跟电压关系时，应选用乙电路 ③甲实验中可以看到电流表示数大的小灯泡发光更亮 ④通过实验研究可以得出用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 12．小明同学在测定额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率时，发现电压表“0~15V”量程坏了，而“0~3V”量程完好，实验所用其他器材完好，所用电源电压为6V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图，则能完成实验的电路图是（　　） A． B． C． D． 13．小军做测量小灯泡电功率的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整　 　。 （2）实验时闭合开关，小军发现小灯泡不发光，且电流表有示数，而电压表无示数，则电路的故障可能是：　 　。 （3）故障排除后，闭合开关，小军发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑动变阻器的滑片P，使P向　 　移动（选填“左”或“右”），当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是　 　W。这时小灯泡正常发光20s，消耗的电能为　 　J。 14．某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V. 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况 1 1.4 0.20 0.28 较暗 2 2.5 　 　 正常发光 3 2.8 0.30 0.84 很亮 （1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是　 　。 （2）三次实验记录如表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向　 　(选填“A”或“B”)端移动，直到电压表示数为2.5V。 （3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是　 　(选填“正确”或“错误”)的，理由是：　 　。 15． 小宁做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源(电压恒为3V) 、小灯泡额定电压为2.5V，电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器一个，导线若干。 （1） 用笔代替导线按电路图将实物图连接完整。 （2）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，电路故障的原因是　 　。 （3）排除故障后，改变滑片P的位置，测得多组对应的电压、电流值。描绘的小灯泡L两端电压随电流Ⅰ变化的U-I关系图像如图丙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率　 　W。小宁进一步绘制出 和 图像，则图中正确的是　 　。 16．小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1） 移动滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为　 　。 （2） 实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏　 　。 （3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表和电流表的示数将如何变化? 　 　。 （4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U 额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、SA.此时电压表的示数为U； 可知小灯泡的额定功率P=　 　(用U额、U和R 表示)。 18.2电功率--“伏安法”测量小灯泡电功率讲义 答案解析部分 (1)选择器材： ①额定电压: ②额定电流 （2）连接电路： ②“+”“-” ③一上一下；阻值；过大 （3）操作细节 ④不能 核心概念 1．【答案】C 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】电路连接正确，不是连接故障问题，而是器材的规格问题，从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑。 【解答】 A.变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，故A不合题意； B.电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，故B不合题意； C.如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，故C符合题意； D.如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意。 故选C。 2．【答案】B 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】额定功率是额定电压下的功率，据此分析解答。 【解答】在测量灯泡额定功率的实验中，不断调节滑动变阻器，观察电压表的示数。当电压表的示数等于额定电压时，记下电流表的示数，这就是额定电流，跟机P=UI计算额定功率，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。 3．【答案】D 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】根据对“测定小灯泡电功率”的实验过程、现象、结论的认识和理解判断。 【解答】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压。 A.当滑片在B端时，变阻器接入的阻值最大，通过灯泡的电流最小，则灯泡亮度最小，故A错误； B.实验中，调节变阻器的目的是改变灯泡两端的电压，故B错误； C.电压表测灯泡电压，电流表测灯泡电流，二者示数的比值就是灯泡的电阻。因为灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以二者的比值不断改变，故C错误； D.该实验多次测量的目的就是寻找电功率和电压的对应关系，故D正确。 故选D。 4．【答案】C 【知识点】小灯泡电功率的影响因素 【解析】【分析】判断出换接“6V 6W"的灯泡后，电路中总电阻的阻值变化，进而判断出电流的变化情况：然后结合计算电功率的公式判断灯L的实际功率以及电路消耗的总功率的变化情况. 【解答】当电路中接入“6V 6W”的灯泡L，在a、b之间接入一段导线时，闭合开关，灯泡L恰能正常发光，断开开关，在a、b之间换接入一个“6V 3W”的灯泡后，由于串联分压， 新接灯泡电阻更大，分压更多，灯泡L将变暗，且换接灯泡的亮度大于灯泡L，电路电阻变大，电流减小， 电路总功率减小， 换接灯泡的实际功率小于3W，C正确； 故答案为：C。 5．【答案】B 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）闭合开关前，为了保护电路，防止电流过大，应该将变阻器的滑片调节到阻值最大的一端； （2）小灯泡不发光，可能是发生断路，也可能是变阻器阻值太大，导致电流太小； （3）根据P=UI分析判断即可。 （4）小灯泡的亮度由它的实际功率决定； 【解答】A.根据电路图可知，变阻器使用左边，因此滑片在B端阻值最大，因此闭合开关前，滑片P应滑到B端，故A正确不合题意； B.闭合开关后，小灯泡不发光，可能是小灯泡灯丝断了，故B错误符合题意； C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故C正确不合题意。 D.小灯泡的实际功率越大，亮度越大，故D正确不合题意； 故选B。 6．【答案】A 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】根据乙图确定电压表的示数，再与灯泡的额定电压比较，从而确定电压表的示数变化方向。根据U=IR分析电路的电流变化，根据欧姆定律确定总电阻的变化，进而确定变阻器的滑片移动方向即可。 【解答】根据与乙图可知，电压表的量程为0*-3V，分度值为0.1V，则示数为2.4V，小于灯泡的额定电压2.5V。比较可知，电压表的示数要变大，根据U=IR可知，此时电流变大，根据欧姆定律可知，总电阻变小，则变阻器接入的阻值变小，则接下来的操作是：眼睛注视电压表，将变阻器的滑片向左移动。 故A正确，而B、C、D错误。 故选A。 7．【答案】B 【知识点】小灯泡电功率的影响因素 【解析】【分析】 A.根据串联电路的电流特点判断； B.两灯泡的额定电流相同，当两灯泡串联时，改变电源电压是可以使两灯同时正常发光的； C.灯泡的亮度可以推断出功率的大小，但不能确定功率的数值，因此实验可以探究电功率跟电压的定性关系，不能探 究电功率跟电压的定量关系； D.灯泡的亮度由实际功率决定。 【解答】A.电功率的大小与电流、电压有关，实验中将两灯串联的目的是使通过两灯的电流相同，故A错误； B.两灯泡的额定电流相同，当两灯泡串联时，改变电源电压，当电路电流等于额定电流时，是可以使两灯同时正常发光 的，故B正确； C.两灯串联保证了通过两灯的电流不变，由电压表V1和V2可以读出两个灯泡两端的电压，由灯泡的亮度可以推断出功率的大小关系，但不能确定功率的具体数值，因此实验可以探究电功率跟电压的定性关系，不能探究两者的定量关系，故C错误； D.灯L1和L2的亮暗是由实际功率决定的，与额定电压和额定功率无关，故D错误。 故选B。 8．【答案】（1）求平均值减小误差，使测量结果更准确 （2）亮 （3）P=UI （4）控制通过两灯的电流相同而灯泡两端电压不同 【知识点】伏安法测电阻的探究实验；测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）根据科学探究中多次测量的目的解答； （2）根据灯泡的亮度与灯丝温度的关系解答； （3）在“测量小灯泡的电功率”实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，利用P=UI求出灯泡的电功率； （4）根据串联电路的电流和电压的特点分析解答。 【解答】（1）在“测量未知定值电阻的阻值实验”中，多次测量的目的是：求平均值减小误差，使测量结果更准确。 （2）灯泡的亮度越大，则温度越高，则应将滑动变阻器的滑片向A端移动，让滑动变阻器接入电路的电阻值变小，电路中的电流变大，使灯泡由暗变亮。 （3）“测量小灯泡的电功率”实验中的实验原理是； （4）在利用图丙“研究电功率与电压的关系”中将两个规格不同（阻值不同）的灯泡串联的目的是：控制通过两灯的电流相同而灯泡两端电压不同。 （1）在“测量未知定值电阻的阻值实验”中，需要根据测量结果，结合欧姆定律计算电阻，所以多次测量的目的是：求平均值减小误差，使测量结果更准确。 （2）实验中为了让灯丝温度逐渐升高，应将滑动变阻器的滑片向A端移动，让滑动变阻器接入电路的电阻值变小，电路中的电流变大，使灯泡由暗变亮。 （3）在“测量小灯泡的电功率”实验中，用电压表测灯泡两端电压，用电流表测通过灯泡的电流，利用P=UI求出灯泡的电功率，故“测量小灯泡的电功率”实验中的实验原理是 （4）因为串联电路中电流处处相等，故将L1、L2串联是为了保持两灯电流相同，灯泡规格不同，即阻值不同，根据串联分压原理知道，灯泡两端电压不同。 9．【答案】（1） （2）灯泡处断路(或灯丝断了、灯泡坏了) （3）0.7 W （4）不能；因为灯丝的电阻随温度的改变而改变，无法保持电阻不变(或能实现；只要小灯泡灯丝选择电阻受温度影响较小的材料制成即可) 【知识点】电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）滑动变阻器连入电路的有效长度越大，电阻越大。 （2）电压表测量对象断路的现象：电压表示数约为电源电压，电流表没有示数；电压表测量对象短路的现象：电压表没有示数，电流表有示数。 （3）电流表小量程的分度值为0.02A。 （4）根据控制变量法，探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变。 【解答】（1）要求滑片向左移时灯泡变暗，说明滑片向左移时，滑动变阻器连入电路的阻值增大，故用将导线将滑动变阻器的右下角接线柱与电流表的负接线柱相连。 （2）由实物图可知，电压表测量的是灯泡两端的电压，此时电流表没有示数，说明电路中可能存在断路，电压表示数约为电源电压，则故障原因是灯泡断路，电压表串联进电路，电压表阻值很大，所以电路中电流很小，电流表测不出电流大小，灯泡也不能发光。 （3）电流表连接的是小量程，示数为0.28A，灯泡的额定功率为。 （4）探究电流与电压的关系时，要控制电阻的阻值不变，灯泡的电阻会随着温度的变化而变化，不是一个定值，所以不能用于探究电流与电压的关系。若灯泡的电阻不会随着温度的变化而变化，则可以探究电流与电压的关系。 10．【答案】（1）断开；0.6 （2） （3）左 （4）0.5 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）灯泡正常发光时的电流约为0.25A，所以应选择精确度更高的小量程。 （2）电路为串联电路，电压表测量灯两端电压。 （3）串联电路电阻越大，分压越大。 （4）额定功率等于额定电压乘以额定电压下的电流。【解答】（1）在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；灯泡正常发光时的电流约为 ，因此电流表应选0~0.6A量程。 （2）灯泡额定电压是2.5V，则电压表选0~3V量程；将滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图 （3）如图，电压表接小量程，分度值为0.1V，读数为2.0V，要想使电压表的示数为2.5V，需增大电路中电流，减小滑动变阻器的电阻，滑片应向左滑动。 （4）由图3中的图像知，灯泡额定电压为2.5V时，对应的电流0.2A，则灯泡额定功率 。 （1）在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；灯泡正常发光时的电流约为 因此电流表应选0~0.6A量程。 （2）灯泡额定电压是2.5V，则电压表选0~3V量程；将滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图 （3）如图，电压表接小量程，分度值为0.1V，读数为2.0V，要想使电压表的示数为2.5V，需增大电路中电流，减小滑动变阻器的电阻，滑片应向左滑动。 （4）由图3中的图像知，灯泡额定电压为2.5V时，对应的电流0.2A，则灯泡额定功率 素养提升 11．【答案】A 【知识点】小灯泡电功率的影响因素 【解析】【分析】①根据科学探究的器材选择要求判断； ②根据公式P=UI，结合控制变量法的要求判断； ③灯泡的实际功率越大，亮度越大； ④根据是否能够得到定量的结论判断。 【解答】①在科学探究中，选择的器材要具有代表性，不能具有特殊性，否则可能得到错误的结论，因此实验中L1和L2的规格应该不同，故①正确； ②研究电功率与电压的关系时，必须控制通过灯泡的电流相等而改变电压，即可以通过串联的方式控制电流相同，故②正确； ③甲中两个灯泡并联，那么它们两端的电压相等。根据P=UI可知，电流示数越大，则灯泡的实际功率越大，那么灯泡越亮，故③正确； ④根据图片可知，实验只能定性的得到电功率的大小与电流和电压有关，而不能定量的得到它们之间的关系，故④错误。 那么正确的是①②③。 故选A。 12．【答案】B 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】根据公式P=UI可知，测灯泡的额定功率，关键是测量灯泡在额定电压的额定电流，据此分析判断。 【解答】小灯泡与滑动变阻器串联，根据U总=UL+U变可知，当灯泡的额定电压为3.8V时，变阻器两端的电压恰好为2.2V<3V，正好在电压表的量程之内。即可以将电压表与变阻器串联，调节电压表的示数为2.2V时，灯泡正常发光，此时的电流为灯泡的额定电流，如下图所示： 故选B。 13．【答案】（1） （2）灯泡短路 （3）右；0.75；15 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）根据电压表的使用方法，结合滑动变阻器的接线方法完成作图； （2）当灯泡发生短路时，电压表同时被短路，则灯泡不发光，电压表没有示数，但是电流表有示数； （3）①将实际电压与额定电压比较，从而确定灯泡电压的变化，确定变阻器两端的电压变化，最后根据串联电路的电压规律确定变阻器的阻值变化即可； ②根据图片确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率； ③根据W=Pt计算灯泡消耗的电能。 【解答】（1）在测量小灯泡电功率的实验中，变阻器应该与灯串联，且接线“一上一下”。电压表与灯泡并联，由于灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程，如下图所示： （2）电流表有示数，小灯泡不发光，而电压表无示数，则电路的故障可能是：灯泡短路。 （3）①因为2V<2.5V，所以灯泡两端的电压要增大，而变阻器两端的电压要减小。根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片应向右移动； ②由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以灯泡正常发光时的电流为0.3A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。 ③小灯泡正常发光20s，消耗的电能为。 （1）变阻器按一上一下连入电路中与灯串联，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下图所示： 。 （2）实验时闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，小灯泡不发光，而电压表无示数，则电路的故障可能是：灯泡短路。 （3）[1]要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，而灯泡电压为2V，小于其额定电压，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片应向右移动； [2]由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以灯泡正常发光时的电流为0.3A，灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W [3]小灯泡正常发光20s，消耗的电能为 14．【答案】（1）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小 （2）B （3）错误；由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义 【知识点】测定小灯泡的功率；小灯泡电功率的影响因素 【解析】【分析】通过计算电流和电压的乘积，得到小灯泡实际的电功率。那么小灯泡发光的情况跟实际电功率有关，等于额定功率，正常发光；小于额定功率较暗；大于额定功率较亮。 【解答】（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小； （2）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知第1次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动。 （3）由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义，故他们的做法是错误的。 创新应用 15．【答案】（1） （2）电压表（或灯）短路 （3）0.625；BC 【知识点】测定小灯泡的功率；电功率 【解析】【分析】（1）电流从电压表正接线柱流进，负接线柱流出。 （2）若灯泡断路，则电流表没有示数，电压表示数约为电源电压。 （3）电阻不是定值，所以关系图像不是直线。 【解答】（1）电压表测量灯泡两端电压，灯泡正常发光时的电压为2.5V，所以电压表选择的是小量程，故应用导线将电压表3V接线柱与灯泡右侧接线柱相连，如图所示 （2）电流表有示数，说明电路为通路，电压表示数为0，可能是灯泡短路，电压表相当于测量一段导线两端电压，导线的阻值很小，所以电压表示数为0。也可能是电压表短路，将灯泡短路，所以灯泡不亮，电压表没有示数。 （3）由图丙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，经过灯泡的电流为0.25A，则灯泡的额定功率为。 AB、由图丙可知，灯泡的阻值不是一个电阻，随着温度的升高而增大，由可知，图像不是一条直线，应是一条曲线，且越大，P增大的幅度越小，故A错误，B正确； CD、同理，图像也不是一条直线，应是一条随着越大，P增加越快的曲线，故C正确，D错误。 故答案为：BC。 16．【答案】（1）1w （2）大 （3）电压表变大，电流表变小(电压表为电源电压电流表没示数) （4） 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】 （1）已知电流表用的是0～0.6A的量程，根据指针的偏转读出电流，根据P=U可求得小灯泡的额定功率； （2）根据并联电路的电流规律分析电流表的示数变化，再根据P=UI分析灯泡额定功率的变化； （3）电路为灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，正常工作时，电压表测量灯泡两端的电压，其数值小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表测量电源电压； （4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，利用串联电压的规律得到定值电阻两端电压，利用欧姆定律得到电路电流；利用P=UI得到小灯泡的额定功率。 【解答】 （1）已知电流表用的是0～0.6A的量程，由指针位置可知，通过灯L的电流为0.4A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.4A=1W； （2） 实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响， 则测出灯泡的额定电流偏大，根据P=UI可知，测出灯泡的额定功率偏大。 （3）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大，电流表的示数变小； （4）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U-U额，电路电流为； 故可知小灯泡的额定功率。 学科网（北京）股份有限公司 $$