测量小灯泡的电功率 专项练习--------2025-2026学年人教版物理九年级全一册

测量小灯泡的电功率 考点一：伏安法测量小灯泡的电功率 1．七个小组进行了“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，正常发光时的电阻约为10Ω。 (1)测量原理是：________ (2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮；闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于_________（选填“左”或“右”）端。 (3)连接电路时开关应处于_________状态。 (4)以下是几组同学在闭合开关后出现的几种现象，请完成以下分析： ①第一组同学小王发现闭合开关前，电流表的指针偏转到零刻度左边，则可能的原因是________； 如果闭合开关后，同组的小军同学发现电压表和电流表的指针也发生反向偏转，则可能的原因是________； ②第二组的同学发现，接好最后一根线，灯泡发光，则可能的原因是________； ③第三组的同学发现，开关断开灯泡发光，闭合开关后灯泡熄灭，则可能的原因是________； ④第四组同学发现无论怎样移动滑片，电压表和电流表示数均不变，小灯泡较暗，检查发现所有电学元件均完好，可能的原因是________； ⑤第五组同学发现无论怎样移动滑片，电压表和电流表示数均不变，小灯泡发光很亮，检查发现所有电学元件均完好，可能的原因是________； ⑥第六组同学发现移动滑片，电压表的示数减小，电流表的示数变大，检查发现所有电学元件均完好，可能的原因是________。 ⑦第七组同学发现电压表和电流表均有读数，但小灯泡不亮，接下来该小组的同学首先应进行的操作是：( ) A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (5)几个小组纠正错误后，继续进行实验，闭合开关后，出现以下现象，请分析故障原因(以下故障均发生在灯泡或者滑动变阻器上) ①第一组发现，灯泡突然熄灭，电压表和电流表均无示数，则可能发生的故障是________； ②第二组发现，灯泡突然熄灭，电压表无示数，电流表有示数，则可能发生的故障是________； ③第三组发现，灯泡突然熄灭，电压表有示数，电流表无示数，则可能发生的故障是________； ④第四组发现，灯泡特别亮，电压表示数接近电源电压，电流表示数较大，则可能发生的故障是________。 (6)第五组同学进行得比较顺利： ①移动滑片至某一处时电压表的示数如图1乙所示，其读数为________V，要使灯泡L正常发光，应将滑片向________(选填“左”或“右”)端移动，灯泡正常发光时电流表的示数如图1丙所示，读数为________A，则小灯泡的额定电功率是________W。 ②测量完成后，同学们请教老师发现，电压表也有很小的电流通过，电流表也有一定的电阻，则小灯泡真实的额定功率比测得的小灯泡额定功率________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 ③同组的小川同学认为，为了使结果更加准确，应在不同电压下测量，然后求得的电功率平均值为额定功率，你认为这种想法________(选填“正确”或“错误”)，理由是：________。 (7)第六组同学在实验过程中，发现电压表0~15V档突然损坏了，0~3V档完好。该组的同学小明灵机一动想到一种方案进行实验，他将电压表的0~3V档并联在灯泡两端，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V,读出电流表的示数为0.2A,小明根据这一组数据计算出灯泡电阻 ,再计算出灯泡两端电压为3.8V时的功率 。则灯泡的额定功率________(选填“>”、“=”、“<”)1.444W。 (8)第七组的同学也进展得比较顺利： ①他们想探究在不同电压下，灯泡的亮暗程度。通过调节滑动变阻器观察发现，灯泡两端电压________，灯泡越亮，表明实际功率________。 ②实验过程中，小华向调节滑动变阻器，滑动变阻器的功率变化了△P1，灯泡的功率变化了△P2，则△P1___________△P2（选填“>”“<”或“=”）。 ③关于此小灯泡的电功率P与U²、P与I²的图象，下图中描述正确的是________。 ④下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是( ) ⑤测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的2/3，发现测得的实际功率________(选填“大于”、“小于”、或“等于”)其额定功率的4/9。若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P₁，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1________P₂。 ⑥若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P₂、P3，I-U图像如右图所示，则2P₂_________(P₁+P3)。 ⑦若小灯泡的实际电流为I₁,且与小灯泡额定电流的关系为I额=2I₁，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P₁的数值关系，你认为最有可能的是________。 A．P额=2P₁ B．P额=3P₁ C．P额=4P₁ D．P额=5P₁ 若L1小灯泡的额定功率Po与某次工作时的实际功率P₁满足Po=4P1，则以下关于额定电压Uo与实际电压U₁的数值关系，你认为最有可能的是_____。 A．Uo=1.5U₁ B．Uo=2U₁ C．Uo=3U₁ D．Uo=4U₁ ⑧若小灯泡额定电压2.5V，额定电流0.3A，当小灯泡两端电压为2V时，实际功率在以下哪个范围内_____ A．P实≤0.48W B．0.48W<P实<0.6W C．0.6W≤P实<0.75W D．P实≥0.75W (9)同学冬冬将滑片P从阻值最大位置移到阻值最小位置进行实验，并依据实验数据，描出灯泡的图像（如图a），任取曲线的一点构成如图所示的矩形（如图b中阴影部分），则矩形的面积表示的物理含义是______；（选填“A．小灯泡的功率”、“B．滑动阻器的功率”或“C．总功率”） (10)同组的同学先后测量了小灯泡的实际电压小于额定电压时的功率和实际电压等于额定电压时的功率，当小明想要继续测量小灯泡的实际电压略高于额定电压时的实际功率时，小明发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表示数大于3.5V，他可以采取的方法是________。解决了问题后，他测出了电压略大于3.5V时的灯泡功率，为了比较灯泡在不同电压下的功率关系，他________（选填“需要”或“不需要”）重新测量前两次的实验数据。 (11)测完小灯泡的电功率之后，小明同学在原电路中换下灯泡，换上另一种用电器，来测量这种用电器工作时的电功率。小明同学根据他测量的电流表和电压表的示数绘制出这种用电器工作时的U-I图像如图所示，接下来，他还想要绘制出该用电器的P-I²和P-U2图像，如图所示，下列可能正确的是( ) （12）小林发现实验室还有一待测小灯泡（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W~0.7W之间），接着他采用了一个学生电源（电压为2V的整数倍）重新连接线路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。如果将小林所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65W。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为 W。 【答案】（1）P=UI；（2）,左；（3）断开； ①电流表未调零，电表正负接线柱接反了②连接电路时未断开开关③灯泡被短接④滑动变阻器接入下面两个接线柱⑤滑动变阻器接入上面两个接线柱⑥电压表接在了滑动变阻器两端⑦C； （5）①滑动变阻器断路②灯泡短路③灯泡断路④滑动变阻器短路；（6）①4V，左，0.3A，1.14W；②偏小；③错误，只有在额定电压下才是电功率；（7）小于；（8）①越高，越大；②<；③B;④A;⑤大于，大于；⑥<；⑦B,C；⑧B；（9）B;（10）换用电压更大的电源，不需要；（11）A；（12）0.55。 2．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，实验器材有标有“2.5V”字样的L1小灯泡，标有“2V ？A”的小灯泡L2，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω  1A”的R1、“50Ω  1A”的R2和“800Ω  1.5A”的R3。 （1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则他接下来的操作是 ； （2）电路正确连按后，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 （3）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，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丙所示，则L1小灯泡的额定功率是 W。测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏 （选填“大”或“小”）； （4）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，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丁所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若L1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 。 A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1 D．U0=4U1 （5）若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V   ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则L2的额定功率为 W； （6）完成上述试验后，小明又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择上面提供的实验仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为 A．控制电压为2V太低    B．电源电压为6V太高    C．选择了R3接入电路进行实验。 【答案】 将电流表指针校零 B 右 0.75 大 C 0.3 C 【详解】（1）[1]在实验前检查仪器时，电流表中无电流流过，此时发现电流表的指针未指在零刻度处，说明指针未校零，所以他接下来的操作是将电流表指针校零。 （2）[2]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，小灯泡不亮，电压表无示数，但电流表有示数，故B符合题意。 C．若小灯泡灯丝断了，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故C不符合题意。 D．若滑动变阻器短路，则电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，两表都有示数，故D不符合题意。 故选B。 （3）[3]电压表的0~15V量程对应指针位置为10V，但实际接入的是0~3V量程，所以实际电压为2V；小灯泡的额定电压为2.5V，需要增大灯泡两端的电压，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。 [4]图丙中，电流表接的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，故小灯泡的额定功率为 [5]甲图中，电压表与灯并联，电压表自身有电阻，电压表测量灯的电压是准确的，由并联电路电流的规律，电流表示数大于灯的实际电流，根据P=UI可知，所测小灯泡电功率偏大。 （4）[6]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，即某次的实际功率为额定功率的；若小灯泡电阻不变，根据可知，此时实际电压应为额定电压的，但是由于受温度影响，由图象可知，电压变低时，小灯泡温度变低，电阻变小，所以实际电压应比额定电压的小；由于温度对小灯泡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，所以应该选C。 （5）[7]小灯泡L1正常发光时的电功率0.75W，此时滑动变阻器的电功率 P滑1=U滑1I1=(U-U1)I1=(6V-2.5V)×0.3A=1.05W L2正常发光时，前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则 ΔPL=ΔP滑 即 P1-P2=P滑1-P滑2 0.75W-2V×I2=1.05W-(6V-2V)×I2 解得I2=0.15A，所以L2的额定功率为 P2=U2I2=2V×0.15A=0.3W （6）[8]将定值电阻的控制电压设定为2V，根据串联分压关系得 即将10Ω、15Ω、20Ω的电阻分别接入电路时，滑动变阻器的阻值分别应该为20Ω、30Ω、40Ω，可见滑动变阻器R2、R3都可满足要求，不存在控制电压过低或者电源电压过高的问题；无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，可能是因为选择了R3，由于它的阻值过大（800Ω），在滑动滑片时难以准确地滑到合适的位置。 3．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，如图所示，用到以下器材∶额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0-3V、0-15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干： (1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）； ( ) (2)连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 ； A．小灯泡断路        B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路        D．滑动变阻器短路 (3)故障排除后，小明移动滑片P，当电压表的示数为2V时，滑动变阻器应向 （选填“左”或“右”）移动；使电压表的示数达到额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)小明根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“I-U”图像如图丙所示，则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是 （选填“R1”“R2”或“R3”）。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“不变”或“减少”）； (5)若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差△PL与滑动变阻器的功率差△P滑相等，则L2的额定功率为 W； (6)完成上述试验后，小明又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为( ) A．控制电压为2V太低    B．电源电压为6V太高    C．选择了R3接入电路进行实验 【答案】 C 左 0.75 R2 增大 0.3 C 【详解】(1)[1]滑片右移灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故滑动变阻器以左下接线柱连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示： (2)[2] A．若小灯泡断路，电流表无示数，则电压表串联在电路中，电压表与电源连通，电压表有示数，故A不符合题意； B．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，电压表无示数，故B不符合题意； C．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两电表都没示数，故C符合题意； D．若滑动变阻器短路，电路为通路，电压表、电流表示数较大，故D不符合题意； 故选C。 (3)[3]灯在额定电压下正常发光，示数为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，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。 [4]此时电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，则小灯泡的额定功率为 P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W (4)[5]根据绘制的小灯泡的“I−U”图象如图丙知，当电压为0.5V时，电流为0.1A，根据串联电路的电压规律和欧姆定律，此时变阻器连入电路中的电阻 故滑动变阻器的最佳选择是R2。 [6]由图丙知，当电压为1V、2V、3V时，对应的电流分别为0.2A、0.3A、0.35A，由欧姆定律的变形公式，灯的电阻分别为：5Ω、6.67Ω、8.57Ω，即小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 (5)[7]小灯泡L1正常发光时的电功率0.75W，此时滑动变阻器的电功率 L2正常发光时，则 △PL=△P滑 即 解得 所以L2的额定功率 (6)[8]探究“电流与电阻的关系”的实验中，保持定值电阻两端的电压为2V，因为电源电压为6V，所以滑动变阻器两端电压为4V，根据串联电路电压的规律，即 所以当分别将10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路时，滑动变阻器接入电路的阻值分别是20Ω、30Ω、40Ω，理论上三个滑动变阻器均能满足要求，可以使定值电阻的控制电压达到2V。但发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，可能是因为选择了R3接入电路进行实验，因为R3的最大电阻为800Ω，在调节时，很容易滑过头，难保证刚好分担电压4V。故选C。 4．小谭同学在测量小灯泡电功率的实验中，如图所示，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器“50Ω  0.5A”、“100Ω  1A”、“800Ω  15A”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整 （要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）； （2）连接电路时，开关应 ，正确操作后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小华发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为零，经检查电表完好，则故障可能是 ； A．小灯泡断路  B．小灯泡短路  C．滑动变阻器断路  D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，小谭移动滑片P，电压表的示数为2V，则滑片P应向 （选填左或右）移动，使电压表的示数达到额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）小谭根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的图像如图丙所示，则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是 （选填、或）； （5）在实际测量中，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻减小，相应小灯泡的阻值变化了，则 （选填“大于”、“小于”或“等于”）； （6）若完成对灯泡额定功率测量的实验后，小谭再用标有“2V ？A”的小灯泡替换，再次调节滑动变阻器让正常发光，若前后两次与的功率差与滑动变阻器的功率差相等，则的额定功率为 W。 【答案】 断开 C 左 0.75 R2 大于 0.3或0.6 【详解】（1）[1]在测量小灯泡的电功率时，用电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器与小灯泡串联，调节其两端电压，滑片向右移动，灯泡变暗，说明电路中的电流变小，变阻器接入电路的阻值变大，其左下接线柱接入电路。作图如下： （2）[2]为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。 [3]闭合开关，移动滑片小灯泡不亮，电流表无示数，可能是电路出现了断路，电压表无示数，可能是电压表并联以外的电路断开，所以可能是滑动变阻器断路了，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[4]由图丙知，在6组数据中，当电压表示数为0.5V时，通过的电流最小为0.1A。此时变阻器两端的电压 U1=U总-U灯1=6V-0.5V=5.5V 变阻器接入电路的阻值最大为 而6组数据中，电流的最大值小于0.4A，三个变阻器允许通过的电流都比0.4A，所以变阻器的最佳选择是R2。 （4）[5]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表示数为2V，是变阻器接入电路的阻值太大，分得的电压太大，应让变阻器接入电路的阻值变小，分压变小，直至电压表示数为2.5V，所以滑片应向左移动。 [6]图乙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。小灯泡的额定电压为 P=UI=2.5V×0.3A=0.75W （5）[7]在实际测量中，调节变阻器使其接入电路的阻值减小时，电路中的电流增大，电源电压不变，电路的总电阻减小，因为灯泡的电阻随着温度的升高而变大，由串联电路的总电阻 可知，当变阻器接入电路中的电阻减小量大于灯泡阻值的增加量时，才能让总电阻减小，故∆R1>∆R2。 （6）[8]小灯泡正常发光时的电功率为0.75W，此时滑动变阻器的电功率 P滑1=U滑1I=(U总-U)I=(6V-2.5V)×0.3A=1.05W L2正常发光时，有 故可分为两种情况：一是替换之后灯泡的功率减小，变阻器的功率减小，两者功率的变化量相同，可得 解得，所以L2的额定功率 二是替换后灯泡的功率减小，变阻器的功率增大，则有 解得，所以L2的额定功率 考点二：伏阻法（测量器材是电压表，缺少电流表） 5．上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下： ① 闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。 ② （填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。 ③ 闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。 ④ 小灯泡的额定功率P额= W。 【答案】 闭合S、S1，断开S2 0.5 【详解】应该闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压是2.5V；闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，这时只有变阻器接入电路，设电压表测量的电阻阻值大小是，另一部分电阻是，由于电源电压是4.5V，那么两端的电压是1.5V，根据欧姆定律可知 并且，由这两式可解得；从第二步可知 解得，小灯泡的额定功率是 。 6．小明完成实验后，想用电压表和一个阻值为R0的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示电路，请完成实验步骤： ①只闭合开关 （选填“S1”或“S2”），将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表V2的示数为U0； ②只闭合另一个开关，再次调节滑动变阻器的滑片，直到电压表V1的示数为 时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。 【答案】 S2 U0-I额R0 (U0-U2)I额 【详解】只闭合开关S2，定值电阻R0接入电路中，电压表V2并联在电源两端，测量电源电压，则此时电压表V2的示数U0是电源电压，只闭合S1，滑动变阻器、灯泡、定值电阻串联，电压表V1测量灯泡和滑动变阻器两端电压，电压表V2测量滑动变阻器和定值电阻两端电压，调节滑动变阻器的滑片，当电压表V1的示数为U0-I额R0时，小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为额定电压，此时滑动变阻器和定值电阻两端的电压为U2，则小灯泡两端的电压为U0-U2，则小灯泡的额定功率 P额=(U0-U2)I额 7．大智同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图戊所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压） ①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最 端（选填“上”或“下”），读出此时电压表的示数U，即为电源电压； ②闭合开关S、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光； ③同时闭合三个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为 。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL＝ （用字母表示）。 【答案】 上 U-U额 U-U额 【详解】①[11]闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端时，为R2组成的简单电路，电压表测量整段R2的电压，即电源电压。 ②[12]闭合开关S、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，此时为灯泡和R2下端串联，电压表测量R2下端的电压，调节R2的滑片，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为 ③④[13][14]同时闭合三个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，电路为R1和R2下端串联，R1可以等效替代灯泡，所以R2两端电压为 此时相当于灯泡正常发光；保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1；根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器R1的电压为 则灯泡的电阻为 考点二：安阻法（测量器材是电流表，缺少电压表） 8．小河发现另一只额定电流为的小灯泡，于是设计了如图所示的电路测量其额定电功率；其中电源电压恒为，为的定值电阻，然后进行以下实验： ①闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器的滑片的位置不变，断开，再闭合，此时电流表的示数为，则滑动变阻器接入电路的阻值 ； ③测得小灯泡的额定电功率的表达式 （用、、表示）。 【答案】 2.5 【详解】小河发现另一个额定电流为I额的小灯泡，于是设计了如图丙所示的电路；其中电源电压U恒为3V，R2为10Ω的定值电阻，然后进行以下实验： ①闭合S、S1，此时小灯泡和变阻器串联，调节滑动变阻器，使电流表A1的示数为I额，此时小灯泡正常发光。 ②[1]保持滑片的位置不变，断开S1，再闭合S2，此时R2和变阻器串联，此时电流表A2的示数为I=0.24A，根据串联电路特点和欧姆定律可得，R2的两端电压为 根据串联电路电压规律和欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的阻值为 ③[2]在操作①中，根据串联电路的特点和欧姆定律可得，小灯泡的额定电压为 所以，小灯泡的额定功率的表达式为 9．小华想出另一种测量灯泡L额定功率的方法，灯泡的额定电压为U额，R0阻值已知。她设计了如图所示的电路： ①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的示数为I； ③小灯泡额定功率的表达式P额= （用字母U额、I、R0表示）。 【答案】 【详解】[1][2]断开开关S3，闭合开关S1、S2，此时小灯泡和定值电阻并联，再与滑动变阻器串联，电流表测通过定值电阻的电流，根据串并联电路电流电压特点，此时灯泡两端电压等于定值电阻两端电压；为测量额定电压为U额小灯泡的额定功率，则应使小灯泡在额定电压下工作，应移动滑片使电流表的示数为 ；接下来，保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，此时电流表测干路电流，记下电流表的示数为I；此时L仍正常发光，根据并联电路的电流规律可得，通过小灯泡的电流 小灯泡额定功率的表达式 10．小超利用如图丙所示的电路，测量另一个额定电流为0.4A小灯泡的额定功率，电源电压恒定且大于小灯泡的额定电压。定值电阻R0的阻值为20Ω。 ①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为 V； ②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 A，小灯泡正常发光； ③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片 （选填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A； ④小灯泡额定功率Pa= W。 【答案】 12 0.4 保持不动 1.6 【详解】①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，此时为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，则电源电压为 U=I1R0=0.6A×20Ω=12V ②开关S1接a，S2接c，此时滑动变阻器与灯泡串联，灯泡的额定电流为0.4A，因此调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.4A，此时小灯泡正常发光。 ③开关S1接b，S2接c，此时滑动变阻器与定值电阻串联，为了求得滑动变阻器与灯泡串联时的阻值，使滑动变阻器的滑片保持不动，电流表示数为0.3A。 在上述③实验中，变阻器与定值电阻串联，由欧姆定律，定值电阻的电压 U0=I'R0=0.3A×20Ω=6V 变阻器的电压为 U滑=U-U0=12V-6V=6V 由分压原理，变阻器连入的电阻为R滑=20Ω，在②中，由欧姆定律，变阻器的电压 U滑2=IR滑=0.4A×20Ω=8V 根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为 UL=U-U滑=12V-8V=4V 小灯泡额定功率 Pa=ULIL=4V×0.4A=1.6W 1．小荣同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）图甲中有一根导线的一端连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线； （2）小荣同学改正了错误的接线，将电路重新连接好，闭合开关前，应将滑片P移到 （选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表、电流表均有较小的示数，对此现象判断和后续操作正确的是 ； A．灯泡短路，应更换灯泡        B．灯泡断路，应更换灯泡 C．滑动变阻器断路，应更换滑动变阻器    D．灯泡正常，应移动滑动变阻器的滑片 （3）解决上述问题后，小红测量了多组数据并根据所测数据绘制成如图乙所示的图像，可得出小灯泡的额定功率为 W； （4）若某次测得灯泡的实际功率为额定功率的四分之一，此时灯泡的电流 0.5（选填“”“”或“”）； （5）小智、小燕同学继续验证电流跟电阻的关系，他们选择六个定值电阻（5、10、15、20、25、40）和规格为“60 0.5A”的滑动变阻器，依次增大定值电阻的阻值进行实验，其余器材及连接方式不变。小智、小燕两同学根据各自前四次实验数据作出了如图所示的图像，其中 （选填“小智”或“小燕”）同学的实验操作是错误的，经检查发现，是因为该同学在做完第一次实验之后一直忘记调节滑动变阻器。则他们选择的电源电压为 V。 （6）修正错误后，他们发现无论怎么调节滑动变阻器，都无法完成所有实验，经过讨论，他们采取只改变“滑动变阻器最大阻值”或“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”的方法来完成所有实验，最终正确测得数据的各状态中，滑动变阻器功率的最大值为 W。 【答案】 A D 0.625 > 小智 6 1.75 【详解】（1）[1]测量小灯泡的电功率实验中，电压表与小灯泡并联，如下图 （2）[2]为了保护电路安全，开关闭合前，滑片P应移到最大值A端。 [3]灯泡不发光，电流表和电压表均有较小的示数，说明电路未断路，此时灯泡不发光的原因是因为灯泡的实际电功率太小了，此时为了让灯泡亮应该移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压变大，实际功率变大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）[4]由乙图知道灯泡正常发光时电压2.5V，电流0.25A，由知道，其额定功率为 （4）[5]当小灯泡的实际功率为额定功率的四分之一时，即 由知道 由于灯泡电阻随温度的升高而增大，则灯泡在正常工作时，灯泡的阻值较大，所以 即 （5）[6]根据控制变量法知道，验证电流跟电阻的关系时，要保持定值电阻两端的电压不变，即 U=IR=恒量 由图像知道，小智同学的实验操作不符合电压不变的要求，故是错误的。 [7]根据第一次和第二次的实验数据知道，I1=0.4A，I2=0.3A，由串联电路电压的特点及欧姆定律知道 ① ② 由①②解得 （6）[8]根据题意知道，控制定值电阻两端电压为2V不变，则滑动变阻器两端的电压为 U滑=6V-2V=4V 根据串联分压原理知道，滑动变阻器接入最大阻值时，定值电阻最大 解得 R最大=30Ω 所以，能完成该实验的定值电阻有5个，分别是5、10、15、20、25； ①通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”，来完成上述6个电阻的实验，此时电源电压仍然为6V，当把40Ω的定值电阻接入电路时，变阻器接入电路的阻值最大为60Ω，最大电流值为0.5A，此时定值电阻可设定电压值2.5V，则U滑=3.5V，当把5Ω的定值电阻接入电路时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，且为 故 R滑小1=7Ω 由知道，此时滑动变阻器功率有最大值为 ②通过只改变“滑动变阻器的最大阻值”，来完成上述6个电阻的实验，此时电源电压仍然为6V，当把40Ω的定值电阻接入电路时，由串联分压的规律知道，此时变阻器接入电路的阻值最大为 即换用最大阻值为80Ω的滑动变阻器，当把5Ω的定值电阻接入电路时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，且 由知道，此时滑动变阻器功率有最大值为 ③通过只改变“电源电压”，来完成上述6个电阻的实验，此时定值电阻两端设定的电压值仍然为2V，滑动变阻器的最大阻值仍然为60Ω，当把40Ω的定值电阻接入电路时，变阻器接入电路的阻值最大为60Ω，由串联分压的规律知道 解得此时电源的电压 U电源′=5V 则此时变阻器两端的电压 U滑′= U电源′- U定=5V-2V=3V 当把5Ω的定值电阻接入电路时，变阻器接入电路的阻值最小，且 则 由知道，此时滑动变阻器功率有最大值为 综上可知，最终正确测得的数据中，滑动变阻器功率的最大值为1.75W。 2．如图甲是小明和同学做“测量小灯泡电功率”实验的电路，电源电压恒为6V，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻估计在5~10Ω之间。 （1）请你用笔画线把图甲中的器材连接成实验电路； （2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，产生此现象的可能原因是 （写一种即可）； （3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使小灯泡正常发光，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。移动滑片过程中，记录数据如下表所示，则小灯泡的额定功率是 W。若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“20Ω  1A”和乙“10Ω  1.5A”，则小明选用的是 （选填“甲”或“乙”）滑动变阻器； 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 1 2 0.26 ___________ 2 2.2 0.28 ___________ 3 2.5 0.3 ___________ （4）小明同学处理数据时还发现，当移动滑片使小灯泡两端电压逐渐渐变大时，小灯泡的电阻在发生变化，那么滑动变阻器阻值的变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）小灯泡阻值的变化量； 【拓展】实验结束后，根据实验数据，小明对实验中变阻器两端电压U与通过它的电流I的关系进行了分析，你认为图所示的 （选填“①”“②”或“③”）对应图像是正确的。 【答案】 灯泡短路 右 0.75 甲 大于 ① 【详解】（1）[1]待测小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻在5Ω~10Ω之间，由可知通过灯泡的电流 得灯的额定电流约为，所以电流表选择量程，电压表接量程，如图 （2）[2]闭合开关后，发现灯泡不亮、电流表有示数，说明电路通路，电压表无示数，说明电压表与导线并联，所以产生此现象的可能原因是灯泡短路。 （3）[3]当滑动变阻器滑片P在某一位置时，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，由乙可知电压表的示数为2.2V，此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路电压规律可知，需减小滑动变阻器两端的电压，即需减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以为了使小灯泡正常发光，应将滑片向右移动。 [4]由图丙可知灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率 [5]灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压 串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值 则小明应选用甲“20Ω  1A”的滑动变阻器。 （4）[6]当移动滑片减小滑动变阻器的阻值使小灯泡两端电压逐渐渐变大时，通过灯泡的电流变大，灯丝的温度升高电阻变大，此时电路的总电阻减小，那么滑动变阻器阻值的变化量大于小灯泡阻值的变化量。 （5）[7]实验中变阻器两端电压U与通过它的电流I的关系进行了分析，滑动变阻器两端的电压 若为定值电阻，则U与通过它的电流I的关系图像是一条直线；题中当电路中的电流增大时，灯泡灯丝的电阻也增大，因此U与I的关系图像不是一条直线；由于灯泡灯丝的电阻与电流同时增大，滑动变阻器两端的电压U变化率增大，即图所示的①对应图像是正确的。 3．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）实验原理： ； （2）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； （3）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； （4）小超闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是 ；（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 （5）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； （6）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”）； （7）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P=UI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，他先由R=计算出小灯泡的电阻R额，然后根据若干个电压值，由P=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． （8）小超还想利用图甲的电路图探究“电流与电阻关系”实验，他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，将定值电阻直接接在灯泡的位置。若定值电阻两端的电压保持3V不变，则他所用的电源电压应该在 范围之间选择。 【答案】 P=UI 4.5V B 0.75 4Ω D 3V~4V 【详解】（1）[1]用电压表测出灯泡两端的电压U，用电流表测出灯泡的电流I，根据公式P=UI可求出灯泡的电功率。 （2）[2]如图甲，电压表和小灯泡被短路，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，如图所示： （3）[3]小灯泡正常工作时电流约为 根据串联电路特点及欧姆定律可知，滑动变阻器两端的最大电压为 U滑=IR滑=0.25A×10Ω=2.5V 则电源最大电压约为 U=UL+U滑=2.5V+2.5V=5V<6V 所以应选择电源电压为4.5V。 （4）[4]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，所以首先应移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光，再根据情况采取其他措施，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）[5]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，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2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.30A=0.75W （6）[6]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，灯丝温度降低，电阻减小，所以灯泡的电阻大于0Ω小于7.7Ω，则可能是4Ω。 （7）[7]灯泡正常发光的电阻为 由题意知： 和 ，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（与y=ax2+bx+c，且a>0，b=0，c=0时相符）故图像是经过原点开口向上的抛物线，故BC不符合题意；因为 和 ，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，电阻小于8.3Ω，则P丙>P丁，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P丙=P丁，此时两抛物线相交；当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻大于8.3Ω，则P丙<P丁，此时抛物线a在抛物线b的下方。综上所述，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （8）[8]若定值电阻两端的电压保持3V不变，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，根据串联电路分压原理和电压规律 即 解得U=4V。则最大电压为U=4V，最小电压为3V，所以电源电压在3V~4V范围之间选择。 4．小高同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材；电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω；2A”，B：“20Ω；0.5A”）。 （1）该实验的实验原理是 ；实验中，应选用的滑动变阻器是 。（选填“A”或“B”）； （2）如图甲是小高同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路连接正确 （不能与其他导线交叉）； （3）小高确认电路连接无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 ； （4）纠正错误后，记录的实验数据如下表所示： 实验序号 电压（V） 电流（A） 电功率（W） 额定功率 1 3.0 0.24 0.72 1.13 2 3.8 0.30 1.14 3 4.5 0.34 1.53 由上表可知，小高在处理实验数据时的错误是： ，小灯泡的额定功率为 W，实验中是向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片； （5）小高绘制出了小灯泡电流随电压变化图像如图乙所示，结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。小高很纳闷，请你帮助他分析原因： ； （6）由于小高粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻 再计算出灯泡两端电压为3.8V时的功率 则灯泡的额定功率 （选填“＞”“＝”“＜”）1.1552W； （7）实验时，小高发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热，这是因为 ； （8）测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的P-I2和P-U2图像，如图，下列可能正确的是 ； A．B． C．D． （9）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0~15V量程已经损坏，0~3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在虚线框内画出正确的电路图 。 【答案】 P=UI B 见解析 小灯泡的额定电功率不能取平均值 1.14 右 见解析 ＜ 见解析 C 【详解】（1）[1]本实验是测量小灯泡的额定功率，通过电压表测出电压U，电流表测出电流I，根据公式P=UI得出电功率，故本实验的实验原理是：P=UI。 [2] 由图乙可知，当小灯正常工作时，电路中的电流为0.3A。此时滑动变阻器分担的电压为 变阻器连入电路中的阻值为 所以，应该选用变阻器B。 （2）[3]利用伏安法测量小灯泡的电功率实验中，电压表并联到小灯泡两端，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器串联接入电路，如图所示： （3）[4]闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光，说明电路可能出现了断路，电压表的示数都接近电源电压，说明电压表测量的电路元件出现了断路，则电路的故障是灯泡断路。 （4）[5]通过表格数据可知，小高采用的是多次测量求出电功率的平均值是错误的，因为灯泡两端的电压不同，流过小灯泡的电流不同，电功率不同，额定功率是在额定电压下的电功率，将测出的电功率取平均值没有意义。 [6]小灯泡的额定电压为3.8V，通过表格数据可知，灯泡的额定功率为1.14W。 [7]开始实验前滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处，滑片应该处于最左端，实验过程中不断缓慢移动滑片，减小滑动变阻器接入电路中的阻值，滑动变阻器的滑片应该向右移动。 （5）[8]灯泡的电阻随温度的变化而变化不是一个定值。 （6）[9]由图乙可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大，当电压增大时，电阻也会增大，根据可知，灯泡的额定功率小于1.1552W。 （7）[10]实验时，滑动变阻器的BP部分比PC部分的电阻大，根据焦耳定律，Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大产生的热量越多。 （8）[11]BC．在U-I图像中，为图线的斜率，由图像 ，U-I图线的斜率在增大，即小灯泡的电阻在增大，根据P=I2R可得可知， P-I2的斜率在增大，故B错误，C正确； AD．根据可得，因为灯泡的电阻在增大，所以在减小，即P-U2图线斜率在减小，故AD错误。 故选C。 （9）[12] 当小灯正常工作时，滑动变阻器分担的电压是 U滑=6V-3.8V=2.2V 因此可以通过测变阻器两端电压是否是2.2V来判断小灯是不是正常工作，电路如图所示： 5．如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，疯狂物理第三小组选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。 （1）为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最 端（选填“左”或“右”）； （2）闭合开关，小灵发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是 ； A．小灯泡断路     B．滑动变阻器断路     C．小灯泡短路     D．电流表短路 （3）通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示I-U图像，可以决以下问题： ①小灯泡的额定功率为 W，正常发光的电阻为 Ω； ③当电流表和电压表示数越大时，小灯泡的亮度 （选填“越暗”、“越亮”或“不变”）； ③当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为 。 A．12Ω    B．10Ω    C．9Ω    D．7.5Ω （4）同组的小珊同学又设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率P额。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电压恒定。其测量过程如下： ①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V； ②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 【答案】 右 A 0.625 10 越亮 C 2 0.5 【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即最右端。 （2）[2]闭合开关，小灵发现电流表无示数，说明发生断路，电压表示数为电源电压，说明电压表两端与电源相通，则可能是小灯泡断路。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）①[3][4]如图乙所示，当灯泡的电压为额定电压2.5V时，电流为0.25A，则根据，小灯泡的额定功率为 正常发光的电阻为 ②[5]当电流表和电压表示数越大时，根据，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。 ③[6]如图乙所示，当灯泡的电压为1.5V时，电流为0.2A，此时小灯泡的电阻为 灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻应大于，但小于。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （4）①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V，此时电压表测电源电压，即电源电压为4.5V； ②[7]闭合开关S1、S3，断开S2，此时灯泡和变阻器串联，变阻器左半部分电阻丝连入电路，电压表测变阻器电压，所以当移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V时，这时小灯泡电压为2.5V，正常发光； ③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V，此时电路中只有变阻器的最大阻值连入，电压表测变阻器左半部分电阻丝分得的电压。根据串联分压原理，可知变阻器左半部分电阻丝阻值为 ④[8]则在②中，小灯泡的额定电流为 所以根据，小灯泡的额定功率为 6．实验小组在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。 (1)按图甲所示的电路正确连接，闭合开关前，电压表示数乙所示，接下来的正确操作是将电压表的指针 ； (2)将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，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，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，为了测小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“变大”或“变小”）。 (4)实验结束后，有同学提出可以用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”，老师指出这样操作是 （选填“可行”或“不可行”）的，原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化。 (5)另一个实验小组使用的电压表损坏了，于是他们用一个电流表测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，如图丙，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤： ①只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光。 ② ，滑动变阻器滑片位置 （选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”），读出电流表的计数为I。 （3）小灯泡的额定功率表达式为：P额= （用U额、R0、I表示）。 【答案】(1)调零(2)短路(3)变小(4) 不可行 温度(5) 只闭合开关S和S2 保持不动 【详解】（1）电压表的读数可能会因为内部电阻的变化或其他因素而略有偏差，‌在进行电压测量时，‌为了获得更准确的读数，‌应该在闭合开关之前，‌对电压表进行调零操作，‌以确保其读数的准确性。‌故接下来的正确操作是将电压表的指针调零。 （2）闭合开关，小灯泡不发光，电压表没有示数，说明灯泡两端无电压，可能是小灯泡短路。 （3）电压表的示数为2V时，灯泡两端电压小于灯泡额定电压，为了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，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应使滑动变阻器连入电路的阻值变小。 （4）[1][2]小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化，‌不是一个定值，故用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”是不可行的。 （5）[1][2][3]①只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光。 ②只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片位置保持不动，读出电流表的计数为I。 ③在步骤①中，灯泡和定值电阻R0并联，灯泡正常发光时，灯两端的电压为额定电压，根据并联电路电压规律，定值电阻R0两端的电压为 在步骤②中，只闭合开关S和S2，灯泡和定值电阻R0仍并联，电流表测干路电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流 则小灯泡的额定功率表达式为 7．小明和小红两个同学是电学兴趣小组的成员，做了下面电学实验： （1）小红同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 ①用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整 （导线不得交叉）； ②连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一现象的可能操作原因是： ； ③小红解决问题后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； ④移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U-I图象，根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W； （2）小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电表已经损坏，聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计了如图所示的电路，测出了电阻Rx的阻值，请你帮助小明全实验步骤： ①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点 ，移动滑动变阻器滑片，使得 ； ②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S，拨向另一触点，应 （填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电流表示数为I； ③写出Rx的表达式：Rx= （用所测物理量和已知量的符号表示）。 （3）上述（2）测量未知电阻R的阻值的方案的不足之处是 。 （4）老师又拿来一个额定电流为I额的小灯泡和一些新电压表，要求兴趣小组的同学利用一电压恒定但未知的电源和阻值为R0的定值电阻，并且只利用电压表来测量该小灯泡的额定功率，兴趣小组的同学设计了如图戊所示电路，请你将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1； ②只闭合开关S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。（要求：用已知量及测量量表示） 【答案】 将变阻器下面两个接线柱连入了电路中 A 0.5 2 灯泡正常发光 滑动变阻器滑片位置不变 见解析 U1-I额R0 (U1-U2)I额 【详解】（1）①[1]电压表与灯并联，如下图所示： ②[2]连接电路后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，电路为通路，电路的电流较小，电路的电阻较大，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，则变阻器没有了变阻的作用，可能将变阻器下面两个接线柱连入了电路中。 ③[3]灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，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A移动，小灯泡两端的电压达到2.5V。 ④[4]根据绘制成图丙所示的U-I图像知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W （2）①[5][6]闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点2，此时灯与Rx并联接入电路后再与滑动变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为I额，通过灯泡的电流为I额，灯泡正常发光，此时灯泡两端的电压为U额。 ②[7]开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S1拨向另一触点，此时灯与Rx并连接入电路后再与滑动变阻器串联，应保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电流表示数为I，根据并联电路的电流特点可知此时可知通过电阻Rx的电流为I-I额，电阻Rx两端的电压等于灯泡的额定电压U额。 ③[8]根据欧姆定律可知Rx的表达式。 （3）[9]此方法只能进行一次测量，不能多次测量求平均值减小实验误差，故不精确。 （4）②[10]只闭合开关S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 U1-I额R0 此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2； ③[11]中为R0的简单电路，电压表V1测电源电压U1；在②中，灯与变阻器和R0串联，再次调节滑片，当灯正常发光时，即通过电路中的电流为I额，由欧姆定律，定值电阻的电压为 I额R0，根据串联电路电压的规律，当V2的示数大小为：U1-I额R0时灯一定正常发光，如果此时记下V1的示数为U2，则灯的额定电压为： U1-U2，小灯泡额定功率的表达式 P额=(U1-U2)I额 8．某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲是小明同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错误的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉） ( ) （2）小李同学连接好电路，同组的小王检查后，认为连接无误，但闭合开关后小灯泡不亮．他接下来合理的操作是先 ，再根据现象， 或检查灯泡和灯座等元件的接触是否良好 。（选填下列步骤前的字母） A．断开开关S B．调节滑动变阻器，观察灯泡是否能发光    C．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路 （3）小明确认电路连接无误后，按正确的操作闭合开关记录了第一组数据，然后通过实验依次填写了其他实验数据如表所示，①小明同学设计的实验记录表格错误的地方是 ，②根据表中数据，算出小灯泡的额定功率为 W，③进一步分析实验数据，可判断小灯泡接入电路前，灯丝阻值的可能范围是 ，滑动变阻器的最大阻值为 . 序号 1 2 3 4 5 电压表示数/V 1.0 2.0 2.5 3.0 6.0 电流表示数/A 0.2 0.22 0.25 0.26 0 灯泡的亮度 不亮 微亮 亮 很亮 突然熄灭 灯泡功率/W 平均功率/W （4）小王实验时发现电压表损坏了，老师告诉他已经没有电压表可换，而给了他一个已知阻值为R0的定值电阻和若干个开关，小王重新设计了如图乙所示的电路，测量小灯泡的额定功率，请你帮他在图中AB和CD间选择填上电流表和开关S2的元件符号，AB间填 CD间填 并补全实验步骤。 ①按照电路图正确连接电路。 ②断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使得电流表读数为 ，即灯泡正常发光。 ③保持滑片位置不动，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I，则测得小灯泡额定功率的表达式为P= （用U额、R0和I表达）。 【答案】 C B 平均功率 0.625 0﹤R﹤5Ω（或小于5Ω） 25Ω 开关S2 电流表 U额（I-） 【详解】(1)[1]原电路中，电压表串联在电路中是错误的，电压表与灯并联，电流表与灯串联，如图所示： (2)[2][3]闭合开关，灯泡不亮，可能是电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小、灯泡功率太小不足以引起灯泡发光而造成的，灯泡不亮，应先观察电流表，看电流表是否有示数，看电路是否存在断路，如果电流表无示数，先检查灯泡与灯座接触是否良好，如果电流表有示数，应调节滑动变阻器滑片，看灯泡是否发光； (3)①[4]不同电压下灯泡功率不同，求功率的平均值错误的，设计灯泡的“平均功率”一栏是错误的； ②[5]由表中数据可知灯泡2.5V时，通过它的电流是0.25A，灯泡的额定功率 PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W； ③[6]由表中数据可知，第1次灯泡两端的电压是1.0V，通过它的电流是0.2A，灯泡的电阻 RL==5Ω， 因为灯泡电阻随温度升高而增大，所以第1次情况下灯泡电阻大于其未接入电路时的电阻即小灯泡接入电路前，灯丝阻值范围为 0＜RL＜5Ω； [7]由第5次数据可知，灯泡突然熄灭，由于灯泡的功率太大，温度较高，将灯泡的灯丝烧断，此时电压表串联在电路中，电压表的示数是6V，说明电源电压是6V；变阻器处于最大值处，此时电路中电流最小，由表中数据可知，此时灯泡两端电压为1V，电路中电流0.2A，由串联电路特点和欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值： R滑最大==25Ω； (4)[8][9]要测量小灯泡的功率，需测量出小灯泡两端的电压和通过它电流，没有电压表，由欧姆定律可知用电流表和电阻R0代替电压表，由并联电路电压的特点可知CD间的元件与电阻R0串联，可以和灯泡L并联，所以CD间是电流表，AB间是开关S2，如图所示： ②[10]断开开关S3，闭合开关S1、S2，此时灯泡与电阻并联，它们两端电压相等，调节滑动变阻器，当灯泡两端电压等于其额定电压时灯泡正常发光，此时电流表示数： IR0=； ③[11]保持滑片位置不动，断开开关S2，闭合开关S1、S3，此时灯泡与电阻并联，电流表测干路电流，电流表的读数为I，通过灯泡的电流 IL=I-IR0=I-， 小灯泡额定功率的表达式为： P=U额IL=U额×（I-）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 测量小灯泡的电功率 考点一：伏安法测量小灯泡的电功率 1．七个小组进行了“测量小灯泡电功率”的实验，电源电压恒定为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，正常发光时的电阻约为10Ω。 (1)测量原理是：________ (2)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯泡亮度变亮；闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于_________（选填“左”或“右”）端。 (3)连接电路时开关应处于_________状态。 (4)以下是几组同学在闭合开关后出现的几种现象，请完成以下分析： ①第一组同学小王发现闭合开关前，电流表的指针偏转到零刻度左边，则可能的原因是________； 如果闭合开关后，同组的小军同学发现电压表和电流表的指针也发生反向偏转，则可能的原因是________； ②第二组的同学发现，接好最后一根线，灯泡发光，则可能的原因是________； ③第三组的同学发现，开关断开灯泡发光，闭合开关后灯泡熄灭，则可能的原因是________； ④第四组同学发现无论怎样移动滑片，电压表和电流表示数均不变，小灯泡较暗，检查发现所有电学元件均完好，可能的原因是________； ⑤第五组同学发现无论怎样移动滑片，电压表和电流表示数均不变，小灯泡发光很亮，检查发现所有电学元件均完好，可能的原因是________； ⑥第六组同学发现移动滑片，电压表的示数减小，电流表的示数变大，检查发现所有电学元件均完好，可能的原因是________。 ⑦第七组同学发现电压表和电流表均有读数，但小灯泡不亮，接下来该小组的同学首先应进行的操作是：( ) A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (5)几个小组纠正错误后，继续进行实验，闭合开关后，出现以下现象，请分析故障原因(以下故障均发生在灯泡或者滑动变阻器上) ①第一组发现，灯泡突然熄灭，电压表和电流表均无示数，则可能发生的故障是________； ②第二组发现，灯泡突然熄灭，电压表无示数，电流表有示数，则可能发生的故障是________； ③第三组发现，灯泡突然熄灭，电压表有示数，电流表无示数，则可能发生的故障是________； ④第四组发现，灯泡特别亮，电压表示数接近电源电压，电流表示数较大，则可能发生的故障是________。 (6)第五组同学进行得比较顺利： ①移动滑片至某一处时电压表的示数如图1乙所示，其读数为________V，要使灯泡L正常发光，应将滑片向________(选填“左”或“右”)端移动，灯泡正常发光时电流表的示数如图1丙所示，读数为________A，则小灯泡的额定电功率是________W。 ②测量完成后，同学们请教老师发现，电压表也有很小的电流通过，电流表也有一定的电阻，则小灯泡真实的额定功率比测得的小灯泡额定功率________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 ③同组的小川同学认为，为了使结果更加准确，应在不同电压下测量，然后求得的电功率平均值为额定功率，你认为这种想法________(选填“正确”或“错误”)，理由是：________。 (7)第六组同学在实验过程中，发现电压表0~15V档突然损坏了，0~3V档完好。该组的同学小明灵机一动想到一种方案进行实验，他将电压表的0~3V档并联在灯泡两端，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V,读出电流表的示数为0.2A,小明根据这一组数据计算出灯泡电阻 ,再计算出灯泡两端电压为3.8V时的功率 。则灯泡的额定功率________(选填“>”、“=”、“<”)1.444W。 (8)第七组的同学也进展得比较顺利： ①他们想探究在不同电压下，灯泡的亮暗程度。通过调节滑动变阻器观察发现，灯泡两端电压________，灯泡越亮，表明实际功率________。 ②实验过程中，小华向调节滑动变阻器，滑动变阻器的功率变化了△P1，灯泡的功率变化了△P2，则△P1___________△P2（选填“>”“<”或“=”）。 ③关于此小灯泡的电功率P与U²、P与I²的图象，下图中描述正确的是________。 ④下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是( ) ⑤测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的2/3，发现测得的实际功率________(选填“大于”、“小于”、或“等于”)其额定功率的4/9。若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P₁，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1________P₂。 ⑥若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P₂、P3，I-U图像如右图所示，则2P₂_________(P₁+P3)。 ⑦若小灯泡的实际电流为I₁,且与小灯泡额定电流的关系为I额=2I₁，以下关于灯泡额定功率P额与实际功率P₁的数值关系，你认为最有可能的是________。 A．P额=2P₁ B．P额=3P₁ C．P额=4P₁ D．P额=5P₁ 若L1小灯泡的额定功率Po与某次工作时的实际功率P₁满足Po=4P1，则以下关于额定电压Uo与实际电压U₁的数值关系，你认为最有可能的是_____。 A．Uo=1.5U₁ B．Uo=2U₁ C．Uo=3U₁ D．Uo=4U₁ ⑧若小灯泡额定电压2.5V，额定电流0.3A，当小灯泡两端电压为2V时，实际功率在以下哪个范围内_____ A．P实≤0.48W B．0.48W<P实<0.6W C．0.6W≤P实<0.75W D．P实≥0.75W (9)同学冬冬将滑片P从阻值最大位置移到阻值最小位置进行实验，并依据实验数据，描出灯泡的图像（如图a），任取曲线的一点构成如图所示的矩形（如图b中阴影部分），则矩形的面积表示的物理含义是______；（选填“A．小灯泡的功率”、“B．滑动阻器的功率”或“C．总功率”） (10)同组的同学先后测量了小灯泡的实际电压小于额定电压时的功率和实际电压等于额定电压时的功率，当小明想要继续测量小灯泡的实际电压略高于额定电压时的实际功率时，小明发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表示数大于3.5V，他可以采取的方法是________。解决了问题后，他测出了电压略大于3.5V时的灯泡功率，为了比较灯泡在不同电压下的功率关系，他________（选填“需要”或“不需要”）重新测量前两次的实验数据。 (11)测完小灯泡的电功率之后，小明同学在原电路中换下灯泡，换上另一种用电器，来测量这种用电器工作时的电功率。小明同学根据他测量的电流表和电压表的示数绘制出这种用电器工作时的U-I图像如图所示，接下来，他还想要绘制出该用电器的P-I²和P-U2图像，如图所示，下列可能正确的是( ) （12）小林发现实验室还有一待测小灯泡（标有“2.5V”字样、额定功率在0.5W~0.7W之间），接着他采用了一个学生电源（电压为2V的整数倍）重新连接线路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，观察到随着小灯泡亮度逐渐增加，电压表的示数逐渐变小。他经过思考后，继续移动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，并记下了此时电压表和电流表的示数。如果将小林所记录的电压表和电流表的示数相乘，得到的电功率为1.65W。根据相关信息可知小灯泡的额定功率为 W。 2．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，实验器材有标有“2.5V”字样的L1小灯泡，标有“2V ？A”的小灯泡L2，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω  1A”的R1、“50Ω  1A”的R2和“800Ω  1.5A”的R3。 （1）在实验前检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则他接下来的操作是 ； （2）电路正确连按后，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 （3）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，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丙所示，则L1小灯泡的额定功率是 W。测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏 （选填“大”或“小”）； （4）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，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丁所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若L1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 。 A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1 D．U0=4U1 （5）若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V   ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则L2的额定功率为 W； （6）完成上述试验后，小明又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择上面提供的实验仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为 A．控制电压为2V太低    B．电源电压为6V太高    C．选择了R3接入电路进行实验。 3．小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，如图所示，用到以下器材∶额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0-3V、0-15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干： (1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）； ( ) (2)连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 ； A．小灯泡断路        B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路        D．滑动变阻器短路 (3)故障排除后，小明移动滑片P，当电压表的示数为2V时，滑动变阻器应向 （选填“左”或“右”）移动；使电压表的示数达到额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)小明根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的“I-U”图像如图丙所示，则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是 （选填“R1”“R2”或“R3”）。由图像可知小灯泡的电阻随温度的升高而 （选填“增大”、“不变”或“减少”）； (5)若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差△PL与滑动变阻器的功率差△P滑相等，则L2的额定功率为 W； (6)完成上述试验后，小明又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为( ) A．控制电压为2V太低    B．电源电压为6V太高    C．选择了R3接入电路进行实验 4．小谭同学在测量小灯泡电功率的实验中，如图所示，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器“50Ω  0.5A”、“100Ω  1A”、“800Ω  15A”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整 （要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）； （2）连接电路时，开关应 ，正确操作后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小华发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为零，经检查电表完好，则故障可能是 ； A．小灯泡断路  B．小灯泡短路  C．滑动变阻器断路  D．滑动变阻器短路 （3）故障排除后，小谭移动滑片P，电压表的示数为2V，则滑片P应向 （选填左或右）移动，使电压表的示数达到额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）小谭根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的图像如图丙所示，则本实验中小明对滑动变阻器的最佳选择是 （选填、或）； （5）在实际测量中，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路中电阻减小，相应小灯泡的阻值变化了，则 （选填“大于”、“小于”或“等于”）； （6）若完成对灯泡额定功率测量的实验后，小谭再用标有“2V ？A”的小灯泡替换，再次调节滑动变阻器让正常发光，若前后两次与的功率差与滑动变阻器的功率差相等，则的额定功率为 W。 考点二：伏阻法（测量器材是电压表，缺少电流表） 5．上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下： ① 闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V。 ② （填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，这时小灯泡正常发光。 ③ 闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V。 ④ 小灯泡的额定功率P额= W。 6．小明完成实验后，想用电压表和一个阻值为R0的定值电阻。在电源电压未知的情况下，测量额定电流为I额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示电路，请完成实验步骤： ①只闭合开关 （选填“S1”或“S2”），将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电压表V2的示数为U0； ②只闭合另一个开关，再次调节滑动变阻器的滑片，直到电压表V1的示数为 时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。 7．大智同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图戊所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压） ①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最 端（选填“上”或“下”），读出此时电压表的示数U，即为电源电压； ②闭合开关S、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为 ，此时小灯泡正常发光； ③同时闭合三个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为 。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1； ④小灯泡正常发光时的电阻RL＝ （用字母表示）。 考点二：安阻法（测量器材是电流表，缺少电压表） 8．小河发现另一只额定电流为的小灯泡，于是设计了如图所示的电路测量其额定电功率；其中电源电压恒为，为的定值电阻，然后进行以下实验： ①闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器的滑片的位置不变，断开，再闭合，此时电流表的示数为，则滑动变阻器接入电路的阻值 ； ③测得小灯泡的额定电功率的表达式 （用、、表示）。 9．小华想出另一种测量灯泡L额定功率的方法，灯泡的额定电压为U额，R0阻值已知。她设计了如图所示的电路： ①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的示数为I； ③小灯泡额定功率的表达式P额= （用字母U额、I、R0表示）。 10．小超利用如图丙所示的电路，测量另一个额定电流为0.4A小灯泡的额定功率，电源电压恒定且大于小灯泡的额定电压。定值电阻R0的阻值为20Ω。 ①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为 V； ②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 A，小灯泡正常发光； ③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片 （选填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A； ④小灯泡额定功率Pa= W。 1．小荣同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）图甲中有一根导线的一端连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线； （2）小荣同学改正了错误的接线，将电路重新连接好，闭合开关前，应将滑片P移到 （选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表、电流表均有较小的示数，对此现象判断和后续操作正确的是 ； A．灯泡短路，应更换灯泡        B．灯泡断路，应更换灯泡 C．滑动变阻器断路，应更换滑动变阻器    D．灯泡正常，应移动滑动变阻器的滑片 （3）解决上述问题后，小红测量了多组数据并根据所测数据绘制成如图乙所示的图像，可得出小灯泡的额定功率为 W； （4）若某次测得灯泡的实际功率为额定功率的四分之一，此时灯泡的电流 0.5（选填“”“”或“”）； （5）小智、小燕同学继续验证电流跟电阻的关系，他们选择六个定值电阻（5、10、15、20、25、40）和规格为“60 0.5A”的滑动变阻器，依次增大定值电阻的阻值进行实验，其余器材及连接方式不变。小智、小燕两同学根据各自前四次实验数据作出了如图所示的图像，其中 （选填“小智”或“小燕”）同学的实验操作是错误的，经检查发现，是因为该同学在做完第一次实验之后一直忘记调节滑动变阻器。则他们选择的电源电压为 V。 （6）修正错误后，他们发现无论怎么调节滑动变阻器，都无法完成所有实验，经过讨论，他们采取只改变“滑动变阻器最大阻值”或“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”的方法来完成所有实验，最终正确测得数据的各状态中，滑动变阻器功率的最大值为 W。 2．如图甲是小明和同学做“测量小灯泡电功率”实验的电路，电源电压恒为6V，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝的电阻估计在5~10Ω之间。 （1）请你用笔画线把图甲中的器材连接成实验电路； （2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，产生此现象的可能原因是 （写一种即可）； （3）排除故障后，当滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使小灯泡正常发光，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。移动滑片过程中，记录数据如下表所示，则小灯泡的额定功率是 W。若实验室有两种规格的滑动变阻器，分别是甲“20Ω  1A”和乙“10Ω  1.5A”，则小明选用的是 （选填“甲”或“乙”）滑动变阻器； 次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 1 2 0.26 ___________ 2 2.2 0.28 ___________ 3 2.5 0.3 ___________ （4）小明同学处理数据时还发现，当移动滑片使小灯泡两端电压逐渐渐变大时，小灯泡的电阻在发生变化，那么滑动变阻器阻值的变化量 （选填“大于”“小于”或“等于”）小灯泡阻值的变化量； 【拓展】实验结束后，根据实验数据，小明对实验中变阻器两端电压U与通过它的电流I的关系进行了分析，你认为图所示的 （选填“①”“②”或“③”）对应图像是正确的。 3．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）实验原理： ； （2）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； （3）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； （4）小超闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该操作的是 ；（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 （5）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； （6）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”）； （7）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P=UI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，他先由R=计算出小灯泡的电阻R额，然后根据若干个电压值，由P=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． （8）小超还想利用图甲的电路图探究“电流与电阻关系”实验，他选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，将定值电阻直接接在灯泡的位置。若定值电阻两端的电压保持3V不变，则他所用的电源电压应该在 范围之间选择。 4．小高同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材；电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω；2A”，B：“20Ω；0.5A”）。 （1）该实验的实验原理是 ；实验中，应选用的滑动变阻器是 。（选填“A”或“B”）； （2）如图甲是小高同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路连接正确 （不能与其他导线交叉）； （3）小高确认电路连接无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是 ； （4）纠正错误后，记录的实验数据如下表所示： 实验序号 电压（V） 电流（A） 电功率（W） 额定功率 1 3.0 0.24 0.72 1.13 2 3.8 0.30 1.14 3 4.5 0.34 1.53 由上表可知，小高在处理实验数据时的错误是： ，小灯泡的额定功率为 W，实验中是向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片； （5）小高绘制出了小灯泡电流随电压变化图像如图乙所示，结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。小高很纳闷，请你帮助他分析原因： ； （6）由于小高粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻 再计算出灯泡两端电压为3.8V时的功率 则灯泡的额定功率 （选填“＞”“＝”“＜”）1.1552W； （7）实验时，小高发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热，这是因为 ； （8）测完小灯泡的电功率之后，他还想要绘制出该用电器的P-I2和P-U2图像，如图，下列可能正确的是 ； A．B． C．D． （9）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0~15V量程已经损坏，0~3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在虚线框内画出正确的电路图 。 5．如图所示，在“测量小灯泡电功率”的实验中，疯狂物理第三小组选用了一个额定电压2.5V的小灯泡。 （1）为保护电路，在连接电路时，滑动变阻器的滑片应位于最 端（选填“左”或“右”）； （2）闭合开关，小灵发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是 ； A．小灯泡断路     B．滑动变阻器断路     C．小灯泡短路     D．电流表短路 （3）通过调节滑动变阻器滑片，测出多组数据，并作出如图乙所示I-U图像，可以决以下问题： ①小灯泡的额定功率为 W，正常发光的电阻为 Ω； ③当电流表和电压表示数越大时，小灯泡的亮度 （选填“越暗”、“越亮”或“不变”）； ③当小灯泡两端电压为2V时，灯丝的电阻可能为 。 A．12Ω    B．10Ω    C．9Ω    D．7.5Ω （4）同组的小珊同学又设计了如图丙所示的电路，只用电压表就可以测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率P额。已知电路中使用的滑动变阻器R最大阻值为15Ω，电源电压恒定。其测量过程如下： ①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V； ②闭合开关S1、S3，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，这时小灯泡正常发光； ③闭合开关S1、S2，断开S3，保持②步骤中滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V； ④小灯泡的额定功率P额= W。 6．实验小组在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。 (1)按图甲所示的电路正确连接，闭合开关前，电压表示数乙所示，接下来的正确操作是将电压表的指针 ； (2)将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，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，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，为了测小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值 （选填“变大”或“变小”）。 (4)实验结束后，有同学提出可以用小灯泡代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”，老师指出这样操作是 （选填“可行”或“不可行”）的，原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化。 (5)另一个实验小组使用的电压表损坏了，于是他们用一个电流表测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，如图丙，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤： ①只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光。 ② ，滑动变阻器滑片位置 （选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”），读出电流表的计数为I。 （3）小灯泡的额定功率表达式为：P额= （用U额、R0、I表示）。 7．小明和小红两个同学是电学兴趣小组的成员，做了下面电学实验： （1）小红同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 ①用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整 （导线不得交叉）； ②连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一现象的可能操作原因是： ； ③小红解决问题后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V； ④移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U-I图象，根据图象的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W； （2）小明利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电表已经损坏，聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计了如图所示的电路，测出了电阻Rx的阻值，请你帮助小明全实验步骤： ①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点 ，移动滑动变阻器滑片，使得 ； ②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S，拨向另一触点，应 （填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电流表示数为I； ③写出Rx的表达式：Rx= （用所测物理量和已知量的符号表示）。 （3）上述（2）测量未知电阻R的阻值的方案的不足之处是 。 （4）老师又拿来一个额定电流为I额的小灯泡和一些新电压表，要求兴趣小组的同学利用一电压恒定但未知的电源和阻值为R0的定值电阻，并且只利用电压表来测量该小灯泡的额定功率，兴趣小组的同学设计了如图戊所示电路，请你将实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1； ②只闭合开关S2，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2； ③小灯泡额定功率的表达式是P额= 。（要求：用已知量及测量量表示） 8．某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）如图甲是小明同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错误的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉） ( ) （2）小李同学连接好电路，同组的小王检查后，认为连接无误，但闭合开关后小灯泡不亮．他接下来合理的操作是先 ，再根据现象， 或检查灯泡和灯座等元件的接触是否良好 。（选填下列步骤前的字母） A．断开开关S B．调节滑动变阻器，观察灯泡是否能发光    C．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路 （3）小明确认电路连接无误后，按正确的操作闭合开关记录了第一组数据，然后通过实验依次填写了其他实验数据如表所示，①小明同学设计的实验记录表格错误的地方是 ，②根据表中数据，算出小灯泡的额定功率为 W，③进一步分析实验数据，可判断小灯泡接入电路前，灯丝阻值的可能范围是 ，滑动变阻器的最大阻值为 . 序号 1 2 3 4 5 电压表示数/V 1.0 2.0 2.5 3.0 6.0 电流表示数/A 0.2 0.22 0.25 0.26 0 灯泡的亮度 不亮 微亮 亮 很亮 突然熄灭 灯泡功率/W 平均功率/W （4）小王实验时发现电压表损坏了，老师告诉他已经没有电压表可换，而给了他一个已知阻值为R0的定值电阻和若干个开关，小王重新设计了如图乙所示的电路，测量小灯泡的额定功率，请你帮他在图中AB和CD间选择填上电流表和开关S2的元件符号，AB间填 CD间填 并补全实验步骤。 ①按照电路图正确连接电路。 ②断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使得电流表读数为 ，即灯泡正常发光。 ③保持滑片位置不动，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I，则测得小灯泡额定功率的表达式为P= （用U额、R0和I表达）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $