2026年中考物理一轮复习重点题型突破---专题10 实验1 测量小灯泡的电功率、电阻

2026年中考物理一轮复习重点题型突破 专题10 实验1 测量小灯泡的电功率、电阻 一．实验探究题（共26小题） 1．小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。 （1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。 （2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为 　 　V。接下来调节滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。 2．在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 （1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。 （2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是 　 　。 （3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 　 　端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究 　 　的关系（选填“A”或“B”）。 A.电流与电阻 B.电流与电压 3．小君在做“测量定值电阻Rx的阻值”的实验时，老师为他提供的器材有：电源、未知阻值的定值电阻Rx、符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线，图乙是没有连接完整的实物电路图。 （1）请根据图甲用笔画线代替导线将实物电路图（图乙）连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小；导线不交叉）。 （2）在连接电路时，开关必须 　 　；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于 　 　端（选填“A”或“B”）。 （3）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是 　 　。 A.滑动变阻器断路 B.定值电阻断路 C.定值电阻短路 （4）排除故障后，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图丙所示，则定值电阻的阻值为 　 　Ω，定值电阻的电功率为 　 　W。 （5）完成上述实验后，小君同学又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。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S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　 　； ②闭合开关 　 　，断开开关 　 　（填写S、S1、S2），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1； ③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　。 4．“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。（其他接法合理即可） （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是 　 　。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。 （4）小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表格。 5．某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时，他们先进行了如下猜想。 猜想一：小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大； 猜想二：小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小； 猜想三：小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。 接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究，他们具体的探究过程为： （1）完成电路连接，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　 　（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数发生变化，则故障原因可能是小灯泡 　 　（填“断路”或“短路”）。 （3）故障排除后，进行实验并记录了前4组数据如下表所示，第5次实验的电流值如图所示，则电流大小为 　 　A。 次数 1 2 3 4 5 电压（U/V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流（I/A） 0.18 0.30 0.38 0.44 0 （4）根据上表记录的实验数据，在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像。通过图像分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 　 　（填“增大”“不变”或“减小”）。 6．如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（设电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 （1）连接电路时，小明应选用规格为 　 　（选填“R1”、“R2”）的滑动变阻器。 （2）连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于 　 　端（选填“A”或“B”）； 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，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 　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 　 　V；通过实验，小灯泡的U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与 　 　有关。 7．有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω～10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。 （1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。 ①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正（所画的导线不能交叉）。 ②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示，则Rx阻值为 　 　Ω。 （2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。 ①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到 　 　，记下此时电阻箱的阻值。 ②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务。以下四个元件： a.一根导线； b.5Ω电阻； c.30Ω电阻； d.电阻箱。 其中符合要求的有 　 　（填字母），操作过程中，　 　（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。 8．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甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω），电流表有“0～0.6A”、“0～3A”两个量程，电压表有“0～3V”、“0～15V”两个量程。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。 （2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是 　 　。 A.电流表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的U﹣I图象如图乙所示，根据图象可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。 （4）实验小组发现小灯泡的U﹣I图象不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随 　 　变化而变化。 9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。 （1）用笔画线代替导线，将电路连接完整； （2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 　 　； （3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 　 　（左/右）侧移动； （4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 　 　W； （5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为 　 　。 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/A 0.2 0.25 0.28 0.37 （6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为 　 　Ω； （7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率。他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关。设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。 10．实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。 （1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：　 　； （2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为 　 　W； （3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 　 　V。 11．小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率时，电源电压为3V，若所用器材均能满足实验需要。 （1）用笔画线菩代导线，将实物电路连接完整： （2）连接电路时，开关要 　 　（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值 　 　位置； （3）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为 　 　A，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω，小灯泡的额定功率为 　 　W； （4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的I一U图象如图丙所示。由图象可知LED灯的电阻随电压的增大而 　 　（选填“增大、“不变”或“减小”）。查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 　 　W。 12．如图所示，某同学计划利用甲图所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压是2.5V。 （1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔划线代替导线完成电路的正确连接。 （2）闭合开关前滑动变阻器的滑片位置应放在 　 　端（选填“A”或“B”）。 （3）实验数据如下表所示，在完成第1次实验后，若还需测量小灯泡的额定功率，需将滑动变阻器滑片向 　 　端移动（选填“A”或“B”），直到电压表示数为2.5V，若此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 实验次数 电压 电流 电功率 灯泡亮暗情况 1 2.0V 0.28A 0.56W 较暗 2 2.5V 正常发光 3 2.8V 0.34A 0.95W 较亮 （4）小明对数据分析后认为还可以得出通过灯泡的电流和灯泡两端电压成正比的结论。这种说法 　 　（选填“正确”或“错误”），理由是 　 　。 13．在“测量小灯泡的功率”实验中，电源为2节干电池，小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）按图甲方式连接好电路，小敏刚要闭合开关时，同组同学提醒他的操作有一个不妥之处，请你帮他指出：　 　。 （2）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，小敏发现小灯泡始终不发光，电压表示数接近于3V保持不变，电流表示数始终为零，则故障原因可能是 　 　。 （3）排除故障后，小敏闭合开关进行实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 14．小杨同学找到一盏标有“2.5V”字样的小灯泡，其额定电功率已模糊不清。她选用如图所示器材测量额定电功率，电源电压恒为9V。 （1）图甲所示的实验电路有2段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路补画完整（要求：连线不交叉，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮）。 （2）小杨连接电路并检查后。将滑动变阻器的电阻调到最大，再闭合 　 　，缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障后，眼睛注视着电压表和灯泡，移动滑片P逐次改变小灯泡两端的电压，并将测得的数据记录在表中。当电压表的示数为1.5V时应向 　 　（选填“A”或“B”）端移动滑片P；当电压表的示数为2.5V时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为 　 　W；细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比，其原因可能是 　 　。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.25 （4）同组的小会同学在此基础上继续探究电流跟电阻的关系，她又增加了五个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，其余器材不变。用定值电阻分别更换图甲中的小灯泡，通过实验得到如图丙所示的电流随定值电阻变化的图像，则实验中所用滑动变阻器的最大阻值至少是 　 　（选填下列选项前的字母）。 A.20Ω B.50Ω C.100Ω D.200Ω 15．小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。 （1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。 （3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图1所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝　 　W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律：　 　。 （4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 　 　。（用已知字母表示） 16．小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）。 （2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 　 　。 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 　 　。 （4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。 ①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 　 　； ②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U； ③待测电阻Rx＝　 　（用所测物理量和已知物理量符号表示） 17．小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。 （1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。 请你指出来：①　 　；②　 　。 （2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 （3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 　 　。 A.10Ω 3A B.30Ω 1A C.60Ω 1A （4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是 　 　。 18．小兵同学通过实验测量灯泡L1、L2的额定功率，L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样，电源电压恒为6V，电压表只有0~3V量程可以用。 （1）如图甲所示，是小兵设计的测L1额定功率的实验电路图，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接（要求滑片向A端移动灯泡变亮）。 （2）连好电路后，按实验规范操作，先把滑动变阻器的滑片P移到 　 　（选填“A”或“B”）端，然后闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是L1　 　（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1V，电流表示数如图丙所示，读数为 　 　A，滑动变阻器的最大阻值为 　 　Ω；调节滑片P得到如表中的数据，L1的额定功率为 　 　W。 实验次数 1 2 3 电压（V） 1.0 2.5 2.8 电流（A） 0.30 0.32 （4）小兵在原电路中用L2替换L1开始测量L2的额定功率，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1.5V，接着小兵发现该电路无法完成测量，于是设计了一个新方案：把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为 　 　V，L2就会正常发光。 （5）小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，请你对此说出一种合理的解决办法：　 　。 19．在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω，2A）、R2（10Ω，1A）。请完成下列问题： （1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 　 　（选填“R1”或“R2”）； （2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接； （3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为 　 　V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动； （4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额＝　 　W；小灯泡的实际功率随实际电压的降低而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，R0为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整： ①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，　 　； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合，　 　，记录下电压表示数为U； ③小灯泡的额定功率PL＝　 　（请用已知量和测量量表示）。 20．某实验小组的同学设计了如图甲所示的电路图来测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1.2W左右。 （1）连接电路前，开关应 　 　（选填“断开”或“闭合”），电流表的量程应选用 　 　（选填“0~0.6A”或“0~3A”）； （2）用笔画线代替导线，将乙图中的实物图连接完整。要求：闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数增大； （3）在调节滑动变阻器滑片P的过程中，记录并绘制出通过小灯泡的电流与电压的关系图线，如图丙中的a线所示，分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；将该小灯泡与一定值电阻R串联后接入U＝6V的电源两端（已知定值电阻的电流与电压的关系图线，如图丙中的b线所示），则电路中的总功率为 　 　W。 21．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示，小灯泡的额定电压U额＝3.8V。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大）。 （2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是 　 　。闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是 　 　。 （3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω（结果保留一位小数）。 （4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值R0，请你将实验步骤补充完整。 ①只闭合开关S、S1调节R2，使电压表的示数为U额； ②只闭合开关S、S2，　 　，使电压表示数仍为U额； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡额定功率表达P额＝　 　（U额、R0、U1、U2表示）。 22．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。 （1）为保证实验顺利进行，应选用 　 　（选填序号）滑动变阻器。 A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.3A” C.“100Ω 0.2A” （2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整。 （3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡 　 　。 （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。 （5）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω；额定功率为 　 　W。 （6）由图象可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量△RL　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量△R。 23．现有下列实验器材： ①额定电压为2.5V的小灯泡； ②电压约为6V的直流电源； ③量程为6V的电压表； ④最大阻值为99.99Ω的电阻箱R； ⑤开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。 要测量小灯泡的额定功率，请将下列实验步骤补充完整。 （1）按电路图甲将图乙所示的实物图连接完整。 （2）先将电箱阻值调到 　 　（选填“最大”、“最小”或“任意值”）再闭合开关S1； （3）将S2掷向a，调节电阻箱阻值，使电压表示数U1＝2.5V，再将S2掷向b，电压表示数U2及电阻箱示数R如图丙所示，U2＝　 　V，R＝　 　Ω，则该小灯泡的额定功率为 　 　W。 24．【实验名称】测量小灯泡的电功率 【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω）、电压为6V的电源、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω 5A）、开关、导线若干。 【实验步骤】 （1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器连入电路时阻值最大）； （2）电路连接时开关应 　 　。小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮但电流表和电压表均有较小的示数，接下来他应该 　 　； （3）小明同学进行实验得到部分实验数据如表，则小灯泡的额定功率为 　 　W；当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的亮度 　 　（选填“正常”、“较暗”或“较亮”）。 实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡亮度 电功率P/W 1 2.5 0.30 2 1.5 0.22 3 3.0 0.32 【拓展】好学的小明同学又向老师要了一个R0＝20Ω的定值电阻，用来替换电路中的电流表。替换后电路如图乙所示，并设计下列方案测量小灯泡的额定功率。 （1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压； （2）保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，测定值电阻R0两端的电压U0； （3）计算小灯泡的额定功率。 仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率，其原因是：①　 　；②　 　。 25．某同学要测量小灯泡L的电功率，所用的实验器材有： A.电源E（电压恒为4.5V）； B.电流表A1（量程0~200mA）； C.电流表A2（量程0~500mA）； D.定值电阻R0（阻值为20Ω）； E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω）； F.待测小灯泡L（额定电压3.6V）； G.开关S一个，导线若干，则： （1）如图甲所示，是该同学设计的电路图。请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整； （2）若电流表A1和A2流过的电流分别为I1、I2，利用I1、I2、R0表示出：小灯泡两端的电压为 　 　，通过小灯泡的电流为 　 　； （3）实验时，先将滑动变阻器的滑片移至最 　 　（选填“左”或“右”）端，闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置，读取相应的I1和I2，所得的实验数据如表所示： I1/mA 63 88 124 144 166 I2/mA 229 299 379 424 470 根据实验数据可得，当电流I1＝144mA时，小灯泡的实际功率为 　 　W（保留一位小数）； （4）如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0，其他条件均不变，为了能够测量小灯泡的额定功率，所用电阻Rx的阻值不能小于 　 　Ω。 26．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。小华按图甲连接电路，再将电压表接入电路。 序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 小灯泡功率P/W 1 1.6 0.30 / 2 0.42 / 3 4.0 0.53 / （1）本实验的实验原理是 　 　。 （2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是 　 　。 （4）排除故障后，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。 ①序号2数据中，电压表示数如图1乙所示，为 　 　V； ②分析数据可知，实验中小华将电压表接在 　 　（选填“小灯泡”或“R1”）两端； ③小华发现这样是无法测定小灯泡的额定功率的，于是将电源电压调至8V，但由于忘记调换电流表量程，导致电流表被烧坏。经思考，他再找来一个滑动变阻器R2和两个开关，重新设计实验方案如图2所示，操作如下： a.调节电源电压 b.将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使小灯泡正常发光； c.保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表示数为5V；则电源电压为 　 　V，小灯泡的额定功率为 　 　W。 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共26小题） 1．【解答】（1）根据电路图可知，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，实物图如图所示： ； （2）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动，使电压表示数为2.5V。 故答案为：（1）如图；（2）2.3；B。 2．【解答】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的小量程应并联到小灯泡的右接线柱上，如图所示： （2）若电流表有示数，说明电路可能短路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡短路了； （3）灯在额定电压下正常发光，图甲中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为0.5V，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2.5V； 图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流大小为0.3A，则灯额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）A、研究电流与电阻的关系，要控制电压不变，改变定值电阻的大小，因只有一个电阻，故A不可探究； B、研究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与电压的关系，故选B。 故答案为：（1）如上图所示；（2）小灯泡短路；（3）右；0.75；（4）B。 3．【解答】（1）向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，说明滑动变阻器的滑片P在向右移动过程中接入电路的有效电阻在增大，故应接A端；如图所示： （2）在连接电路时，开关必须断开；实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即B端； （3）分析电路可知为串联电路，电压表测Rx两端电压，发现电流表始终无示数，则一定发生断路故障；同时电压表有示数，说明此时电压表与电源连通，测电源电压，电压表与电源两端连接的地方无故障，故障一定是Rx断路； （4）电流表接“0～0.6A”量程，指针指针0.3A处，则电流为0.3A，电阻R＝＝＝8Ω；电功率P＝UI＝2.4V×0.3A＝0.72W； （5））①闭合开关S、S1，断开开关S2，灯L、R0、滑动变阻器R三者串联，此时电压表测R0和R串联的总电压，根据串联电路电压的特点，电压表的示数为U′＝U﹣U额； ②要测小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压U额，还需要测定小灯泡正常发光时的电流，根据串联电路电流处处相等的特点，可先测通过R0的电流，通过闭合开关 S、S2，断开开关S1，此时电压表测R0两端电压示数为U1； ③则通过R0的电流为：I＝，由于串联电路电路处处相等，则通过灯的电流大小等于通过R0的电流大小，根据P额＝U额I＝U额得到小灯泡的额定功率。 答案为：（1）； （2）断开；B； （3）B； （4）8；0.72； （5）①U﹣U额；②S、S2；S1；③U额。 4．【解答】（1）由电功率的计算公式P＝UI可知，要想测出小灯泡的电功率，我们就需要测出它两端的电压及通过它的电流。所以我们要将电压表与小灯泡并联以测出它两端的电压，将电流表与小灯泡串联测出通过它的电流。已知小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表要用0～3V量程；由图乙接线可知，电流表选用的是0～0.6A量程。滑动变阻器要按照“一上一下”的原则串联在电路中。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动，说明电路处于断路状态。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，说明电路时断时续。由此可知是开关存在问题。 （3）当小灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光。由图乙可知，此时电流表的示数为0.28A，故小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。 （4）在测量小灯泡电功率的实验中，我们至少要测量三次：①灯泡两端电压低于额定电压时的电功率；②灯泡两端电压等于额定电压时的电功率；③灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率。所以设计的表格中实验次数至少为3次。由公式P＝UI可知，除要记录电压外，还要记录电流和电功率。此外，我们知道，小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以灯泡的亮度也是我们需要记录的内容。 故答案为：（1）如下图所示；（2）开关接触不良；（3）0.7；（4）如下表所示。 5．【解答】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最左端； （2）电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，灯泡不亮，则可能与电压表并联的灯泡被短路； （3）由图知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.48A； （4）根据表格数据描点画出图像，如下图所示： 由图所示I﹣U图像可知，随灯泡电压U变大，通过灯泡的电流变大， 且△U＞△I，由I＝得灯丝电阻R＝可知，灯丝电阻变大， 所以灯丝电阻随温度升高而增大。 故答案为：（1）左；（2）短路；（3）0.48；（4）见上图；增大。 6．【解答】（1）灯的额定电压为2.5V，所以，变阻器要分去6V﹣2.5V＝3.5V的电压，根据分压原理，＝，滑动变阻器的阻值至少为R滑＝×RL＝×10Ω＝14Ω，根据欧姆定律知，灯正常发光的时的电流约为：I＝＝＝0.25A，故应选用R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器； （2）为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处，即A端； 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明小灯泡短路； （3）若要测量小灯泡的额定功率，应该使灯泡两端的电压由2.2V增大到2.5V，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向B端移动； 由图乙知，当灯泡正常发光时的电流为0.25A， 则灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W； （4）灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，电阻变大，所以，造成小灯泡灯丝电阻大小的变化的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯泡的电阻受温度的影响）。 故答案为：（1）R2；（2）A；短路；（3）B；2.5；0.625；（4）灯丝温度。 7．【解答】（1）①电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联，电路图如下： ②电流表小量程，分度值0.02A，电流为0.24A，待测电阻为Rx＝＝＝7.5Ω； （2）①此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。 ②断开S1，不调节变阻箱和变阻器，利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P＝I2R计算灯泡电功率； 接入导线，或接入5Ω或30Ω电阻，因电源电压约6V，属于未知，所以无法求得电阻箱和滑动变阻器的接入电阻，不能求得灯泡的额定电功率； 故选：d，同时不需要调节滑动变阻器。 故答案为：（1）①如上图；②7.5；（2）①电流表示数0.3A；②b、d；不需要。 8．【解答】（1）电压表测小灯泡的电压，电流表测小灯泡的电流。图中只有电流表还未连接完成，又小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，所以其额定电流约为0.25A，故电流表选择“0～0.6A”这个量程接入电路中，实物图的连接方式如图所示： （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路，而电压表测的是小灯泡的电压，当小灯泡断路时，电压表的正负接线柱与电源两极相连，电压表测的是电源电压，电压表会有读数，所以不可能是小灯泡断路，故选B； （3）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图乙可知，小灯泡正常工作时的电流为0.25A，所以其额定功率：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W （4）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以U﹣I图象不是直线。 故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）0.625（4）温度。 9．【解答】（1）测量小灯泡电功率时，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的正确接法是一上一下；答案如下图： ﹣ （2）电压比、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮有可能功率太小，接下来应该移动滑片，观察灯泡是否发光； （3）小灯泡两端电压为2.3V，要使小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，即增加灯泡两端电压，增大电路中电流，减小滑动变阻接入电路中的电阻，滑片应向右滑动； （4）当小灯泡正常发光时，电流表街0•0.6A量程，示数是0.3A，额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W； （5）小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，根据欧姆定律。小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、8.11Ω，所以最后一组数据有误；、 （6）根据表中数据，灯泡两端电压最小为1.0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压为UR＝U﹣UL＝4.5V﹣1V＝3.5V，此时电路中的电流为0.2A，滑动变阻器的阻值为； （7）若不同电压表，根据并联电路各支路两端电压相等的特点，应让小灯泡和定值电阻并联，调节滑动变阻器，使通过定值电阻的电流I满足IR＝2.5V，则此时小灯泡两端电压就是2.5V，所以题图中最上边框内是小灯泡，左下框内是定值电阻R，右下框内是电流表，如下图所示。闭合开关S、S2，断开S1，调节滑片，使电流表示，此时小灯泡两端电压就是2.5V，然后再闭合S1，断开S2，读出电流表的示I'，则通过小灯泡的额定电流I﹣0.25A，则小灯泡额定功率P＝2.5V×（I﹣0.25A）。 故答案为：（1）见解析；（2）移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）右；（4）0.75；（5）0.37；（6）17.5；（7）见解析 10．【解答】（1）两只小灯泡的额定电流均为0.3A，所以电流表所用的是0～0.6A的量程；两只小灯泡的额定电压均不超过3V，所以电压表所用的是0～3V的量程；电源由三个铅蓄电池串联而成，所以电源电压为6V，大于两只小灯泡的额定电压。因此，为保护电路中的各个元件，需要将滑动变阻器的滑片移到最左端，使滑动变阻器连入电路的电阻最大。 （2）由图乙可知，小灯泡两端的电压为2.5V，所以该小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 （3）小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，实际功率大的亮度大。在图丙所示的电路中，当电流表的示数为0.3A时，两只小灯泡均正常发光，即此时两个小灯泡的实际功率均等于其额定功率。额定电压为3V的小灯泡的额定功率为P′＝U′I＝3V×0.3A＝0.9W，额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率为P＝0.75W。故更亮的灯L1是额定电压为3V的小灯泡。 故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）0.75；（3）3。 11．【解答】（1）滑片向左移动灯变亮，灯泡与滑动变阻器应串联，电压表并联到灯泡的两端，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用小量程；电流表选用小量程，实物电路图如图所示： ； （2）在连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值最大的位置； （3）由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.3A； 根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻为：R＝＝≈8.33Ω； 灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）由图象丙知，U﹣I图像不是一条直线，随着电压的升高，电流变大，电压的变化量要小于电流的变化量，则LED灯的电阻随电压的增大而减小； 当电压为3V时，电流为24mA＝0.024A，则P＝UI＝3V×0.024A＝0.072W。 故答案为：（1）见上图；（2）断开；最大；（3）0.3；8.33；0.75；（4）减小；0.072。 12．【解答】（1）在测量小灯泡的电功率的实验中，电压表与小灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应选小量程，如图所示： （2）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置B端； （3）在完成第1次实验后，电压表示数为2V，则灯泡的电压小于额定电压，根据U＝IR可知，要增大灯泡两端的电压，应增大电路中的电流，减小电路中的电阻，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向A端移动； 灯泡正常发光时的电压为2.5V； 电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，灯泡的额定电流I＝0.32A； 灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W； （4）探究出导体中电流和导体两端电压成正比时要控制电阻大小不变，而灯丝电阻随温度的升高而增大，这种说法是错误的。 故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）A；0.8；（4）错误；灯丝电阻随温度的升高而增大。 13．【解答】（1）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应置于阻值最大位置，而图甲中，闭合开关前滑片没有置于阻值最大位置； （2）闭合开关，灯泡不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零，造成这种故障的原因是灯泡处断路； （3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.42A＝1.05W； （4）由图知，电压表与小灯泡并联，所测电压较准确，而电流表测通过小灯泡和电压表的电流，所测电流偏大，由P＝UI可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。 故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置；（2）灯泡处断路；（3）1.05；（4）偏大。 14．【解答】（1）电压表应与灯泡并联接入电路，滑动变阻器应选一上一下两个接线柱接入电路，滑片P向A端移动时灯泡发光变亮，则滑片向A端移动时接入电路的电阻变小，如图： ； （2）连接电路前应断开开关，闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，说明电压表与导线并联，即与电压表并联部分电路短路，故此故障的原因可能是灯泡短路； （3）当电压表的示数为1.5V时，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻较大，所以应将滑片向A端移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小，由乙可知电流表接入电路的量程我0～0.6A，每一大格表示0.2A，每一小格表示0，02A，所以电流表的示数为0.28A，所以灯泡的额定电功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W，细心的小杨通过分析数据还发现通过小灯泡的电流与两端的电压不成正比，其原因可能是灯泡电阻受温度影响很大； （4）由图丙知，当接入25Ω电阻时，电阻两端的电压：UV＝IR＝0.1A×25Ω＝2.5V， 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝9V﹣2.5V＝6.5V，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25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝×25Ω＝65Ω，故为了完成整个实验，小明选用的滑动变阻器最大阻值至少为65Ω，故选：C。 故答案为：（1）见上图；（2）开关；短路；（3）A；0.7；灯泡电阻受温度影响很大；（4）C。 15．【解答】（1）如图，滑动变阻器右半段接入电路，当滑片处于A端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起保护电路作用。 （2）如乙图，电压表使用的0~3V量程，电压表示数是1.8V，小灯泡额定电压是2.5V，测量小灯泡的额定功率，使小灯泡两端的电压为额定电压，所以要增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑片向B端移动。 （3）由图像知，小灯泡的额定电压是2.5V，额定电流是0.5A，所以小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W。 由图像知，小灯泡两端的电压为0.5V、1.5V、2.5V时，小灯泡中的电流分别为0.2A、0.4A、0.5A， 根据欧姆电流得，小灯泡的电阻分别为：R＝＝＝2.5Ω，R'＝＝＝3.75Ω，R''＝＝＝5Ω， 由计算知，小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也增大，故小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大。 （4）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1， 保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2， 定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1， 定值电阻中的电流I0＝＝， 定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是I＝I0＝， 小灯泡的功率：P＝UI＝U1•。 故答案为：（1）A；（2）B；（3）1.25；小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大；（4）U1•。 16．【解答】（1）从电源的正极出发，依次连接开关、灯泡、滑动变阻器、电流表到电源的负极，要求滑片向右移动灯泡变亮说明电路中电阻变小，故滑动变阻器接入右半段，电压表并联在灯泡的两端，由于灯泡的额定电压是3.8V，故电压表选择0～15V量程，电路连接如图。 （2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，说明连接完最后一根导线电路接通，是因为连接电路时，开关没有断开。 （3）电流表使用的0～3A量程，每一个大格代表1A，每一个小格代表0.1A，电流为0.3A，故灯泡的额定电流I额＝0.3A， 灯泡的额定电压是U额＝3.8V， 则灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。 电压表和灯泡并联，考虑有电流通过电压表，电流表测量电压表和灯泡的总电流，故灯泡的额定定律测量值偏大，灯泡两端的电压测量是准确的，根据P额＝U额I额得，灯泡的额定功率偏大。 （4）实验步骤： ①先闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡两端的电压，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为3.8V，灯泡正常工作，灯泡中的电流是I额； ②再断开开关S1，闭合开关S2，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，即灯泡和定值电阻两端的总电压，定值电阻两端的电压UX＝U﹣U额； ③灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，定值电阻中的电流IX＝I额， 待测电阻Rx＝＝。 故答案为：（1）如上图；（2）开关没有断开；（3）1.14；大；（4）3.8；。 17．【解答】（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑片P应处于连入阻值最大处； 因为灯正常发光时的电流为：I＝≈＝0.25A，所以电流表应选0～0.6A量程，所以图中不符合实验规范处有：①闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；②电流表所选量程太大； （2）由U﹣I图象可得，小灯泡在额定电压下的电流为0.25A， 则小灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。 （3）根据U﹣I图像知，小灯泡的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时，实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为： R滑＝＝＝＝55Ω，故变阻器的规格可能为60Ω 1A， 故选C； （4）丁图中，将S2置于b，电流表没有接入电路，将S2置于a，电流表测通过电阻箱中的电流，即无论S2置于a、b，灯的电流都不能测量，故不能使灯正常发光，不能测出灯泡额定功率； 丙图中，将S2置于a，移动滑片，使电流表示数为I额，则灯正常发光； 保持滑片的位置不动，将S2置于b，调节电阻箱的旋钮，使电流表的示数仍为I额，记下电阻箱连入电路中的电阻大小R箱，由等效替代法，则灯正常发光时的电阻等于R箱，则灯的额定功率：P＝I额2R箱； 故选丙。 故答案为：（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；电流表所选量程太大；（2）0.625；（3）C；（4）丙。 18．【解答】（1）滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路，要求滑片向A端移动灯泡变亮，则滑片向A端移动接入电路的电阻变小，如图：； （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，所以先把滑动变阻器的滑片P移到B端，闭合开关S，小兵发现L1不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电压表与导线并联接入电路，即与电压表并联部分短路，所以电路的故障可能是L1短路； （3）灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压， 排除故障后，按实验规范操作，刚闭合开关S时，电压表示数为1V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，滑动变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝6V﹣1V＝5V， 电流表示数如图丙所示，电流表接入电路的量程为0~0.6A，由图可知通过电路的电流为0.2A， 此时滑动变阻器接入电路最大阻值，由欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为：R＝＝＝25Ω， 由表格可知灯泡正常发光时，其两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电功率：P＝U1I1＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）串联电路总电压等于各部分电压之和，滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣U2＝6V﹣3.8V＝2.2V， 把电压表改接到滑动变阻器两端，只需调节滑片P使电压表示数为2.2V，L2就会正常发光； （5）小兵根据新方案连好电路，按实验规范操作，刚闭合开关S时，发现电压表示数超过了量程，立即断开开关思考解决办法，请你对此说出一种合理的解决办法：换一个大量程电压表。 故答案为：（1）见上图；（2）B；短路；（3）0.2；25；0.75；（4）2.2；（5）换一个大量程电压表。 19．【解答】（1）当灯泡正常发光时，电流大约为：I＝＝≈0.2A，滑动变阻器的阻值：R滑＝＝＝17.5Ω，R2最大阻值太小，所以应选择R1； （2）原电路中，灯泡与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，为了测量灯泡的额定功率，应让电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，改正后如下所示： ； （3）灯在额定电压下正常发光，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，所以，应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置，读出电流表示数，即可算出小灯泡的额定功率； （4）由U﹣I图象可知，当U额＝2.5V时，I额＝0.2A，所以小灯泡的额电功率P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W； 在该过程中，灯泡中的电压越小，电流越小，由P＝UI知小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小； （5）①闭合开关S1和S3，断开S2，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额＝2.5V；此时L、R和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，故灯泡正常发光； ②闭合开关S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，电路的连接方式没有发生变化，电压表测L与R的总电压，所以IL＝IR＝， ③小灯泡额定功率的表达式P额＝U额IL＝。 故答案为：（1）R1；（2）如上图；（3）1.2；A；（4）0.5；减小；（5）①使电压表示数为U额＝2.5V；②闭合开关S2，断开S1；③。 20．【解答】（1）连接电路时，开关要处于断开状态，滑动变阻器的滑片位于最大阻值处；电路中最大电流约：I＝＝≈0.32A；故电流表使用0~0.6A量程即可； （2）要求滑片P向左移动时，电流表的示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱C连入电路中，电流表串联在电路中，如下所示： （3）由图像可知，当温度升高时，电压的变化量比电流的变化量大，根据R＝可知，灯丝电阻随温度的升高而增大； （4）由图丙中的b线可得，定值电阻的阻值R＝＝＝10Ω， 将该小灯泡与一定值电阻R串联，则定值电阻两端电压UR＝U﹣UL＝6V﹣3.8V＝2.2V， 定值电阻的功率PR＝＝＝0.484W， 则电路中的总功率P总＝PL+PR＝1.2W+0.484W＝1.684W。 故答案为：（1）断开；0~0.6A；（2）见上图；（3）增大；（4）1.684W。 21．【解答】（1）变阻器接一上一下接入电路中，滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，滑动变阻器应接A接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，实物电路图如图所示： （2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是：改变通过灯泡的电流（或改变灯泡两端的电压）； 经分析，在实验中连接好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，则电路发生断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱与电源两极相连，所以造成电路故障的原因是小灯泡断路； （3）当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光；由图乙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A， 灯泡电阻为：R＝＝≈12.7Ω； （4）电源电压为6V，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，电压表15V接线柱损坏，电压表可以选择0～3V量程，把电压表并联在滑动变阻器两端。 （4）①只闭合开关S、S1调节R2，使电压表的示数为U额； ②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表示数仍为U额； ③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2， 在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压，再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：＝ 解得：R1＝， 根据等效替代法，此时R1连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻RL的大小； 小灯泡额定功率的表达式为： P额＝＝＝＝。 故答案为：（1）实物电路图如下图所示： ； （2）改变灯泡两端的电压（或改变通过灯泡的电流）；小灯泡断路；（3）12.7；（4）调节R1；。 22．【解答】（1）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A， 当灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡的电阻：RL1＝＝＝7.5Ω， 电源由3节干电池组成，则电源电压为4.5V，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路， 串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电路总电阻：R＝＝＝22.5Ω， 串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH1＝R﹣RL1＝22.5Ω﹣7.5Ω＝15Ω，所以滑动变阻器的规格为“50Ω 0.3A”，故选：B； （2）电压表与灯泡并联接入电路，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选0～3V的量程接入电路，如图： ； （3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路，所以可能是小灯泡短路； （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，所以电流表的示数为0.16A，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小； （5）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A， 由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω， 灯泡的额定功率：P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； （6）当灯泡两端的电压为2.5V时，滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V， 此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH＝＝＝8Ω， 通过电路的电流由0.1A变为0.25A，滑动变阻器的电阻由45Ω变为8Ω，电阻变化量为45Ω﹣8Ω＝37Ω， 灯泡的电阻由5Ω变为10Ω，灯泡电阻的变化量为10Ω﹣5Ω＝5Ω，故小灯泡电阻的变化量△RL小于滑动变阻器电阻的变化量△R。 故答案为：（1）B；（2）如上图；（3）短路；（4）右；（5）10；0.625；（6）小于。 23．【解答】（1）按电路图连接实物图如下： （2）当S2掷向a时，小灯泡正常发光，此时的电压为小灯泡的额定电压，即U额＝2.5V， 当S2掷向b端时，小灯泡仍然正常发光，此时小灯泡和电阻箱串联，电压表测灯泡和电阻箱两端的电压， （3）那么电阻箱两端的电压为UR＝5.8V﹣2.5V＝3.3V， 通过电阻箱的电流为IR＝＝＝0.5A， 小灯泡的额定功率I额＝IR＝0.5A， 所以小灯泡的额定功率P额＝I额＝2.5V×0.5A＝1.25W。 故答案为：（1）如上图所示；（2）最大；（3）5.8；6.6；1.25。 24．【解答】（1）灯泡的额定电流约为I＝＝＝0.25A，则电流表的量程为0～0.6A， 要使滑动变阻器连入电路时阻值最大，接线柱B必须接入电路中，用导线把电流表“0.6”接线柱与变阻器B接线柱连接即可，如下图所示： （2）为保护电路，电路连接时开关应断开； 闭合开关前，滑片置于阻值最大处，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电路不存在断路， 滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻很大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，可能不足以引起灯泡发光， 所以，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光； （3）由表格数据可知，灯泡两端的电压UL＝2.5V时，通过的电流IL＝0.30A，则灯泡的额定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.30A＝0.75W， 当灯泡两端电压UL′＝1.5V时，通过的电流IL′＝0.22A，则灯泡的实际功率PL′＝UL′IL′＝1.5V×0.22A＝0.33W， 由PL＞PL′可知，当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的亮度较暗； 【拓展】①灯泡正常发光时的电阻RL＝＝≈8.3Ω， 图乙中，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，灯泡两端的电压最大， 此时电路中的电流I大＝＝≈0.21A， 此时灯泡两端的电压UL″＝I大RL＝0.21A×8.3Ω≈1.8V＜2.5V， 所以，灯泡两端的电压不能达到额定电压； ②保持滑片位置不变，电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，会造成电压表正负接线柱反接，不能测定值电阻R0两端的电压。 故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；（3）0.75；较暗；【拓展】①灯泡两端的电压不能达到额定电压；②电压表正、负接线柱接反了。 25．【解答】（1）由于实物图可知：定值电阻R0、电流表A2、滑动变阻器之间的导线没有连接，由电路图可知电流表A2和滑动变阻器串联在干路上，实物图连接如下图所示： （2）根据电路图可知：灯泡L与R0并联后与滑动变阻器串联，电流表A1测量R0的电流，电流表A2测量干路电流， 所以，通过R0的电流：I0＝I1，干路电流：I＝I2， 由于并联电路各支路两端的电压相等，则根据I＝可知，灯泡两端电压： UL＝U0＝I0R0＝I1R0； 由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，流过小灯泡的电流为：IL＝I﹣I0＝I2﹣I1； （3）实验时，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即滑动变阻器的最右端； 由表中数据可知，I1＝144mA＝0.144A时，I2＝424mA＝0.424A； 由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，流过小灯泡的电流为：IL＝I2﹣I1＝0.424A﹣0.144A＝0.28A， 根据I＝可知，灯泡两端电压：UL＝I1R0＝0.144A×20Ω＝2.88V， 则小灯泡的实际功率为：PL＝ULIL＝2.88V×0.28A≈0.8W； （4）为了能够测量小灯泡的额定功率，则灯泡两端的电压至少要达到额定电压U额＝3.6V，而电流表A1不能超过其量程：IA1＝200mA＝0.2A， 根据并联电路电压特点可知：Ux＝U额＝3.6V， 由I＝可得：Rx＝＝＝18Ω， 为了能够测量小灯泡的额定功率所用电阻Rx的阻值不能小于18Ω。 故答案为：（1）如上图；（2）I1R0；I2﹣I1；（3）右；0.8；（4）18。 26．【解答】（1）用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量小灯泡的电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，所以本实验的实验原理是P＝UI。 （2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于最大阻值处，滑动变阻器接入的是右半段，故滑动变阻器的滑片处于A端。 （3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察电流表是否有示数，如果电流表有示数说明电路是通路，如果电流表无示数说明电路是断路。 （4）①电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.5V。 ②如图1，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。滑动变阻器R1接入电路的电阻依次变小，分担的电压变小，电源电压不变，故小灯泡两端的电压依次变大，故电压表测量小灯泡两端的电压。 ③如图1，小灯泡和滑动变阻器R1串联在电路中，电压表测量小灯泡两端的电压， 序号1是滑动变阻器R1阻值最大时电压表和电流表示数，故电源电压U＝U1+UL＝0.30A×R1+1.6V， 序号3是滑动变阻器R1阻值为零时电压表和电流表示数，故电源电压U＝4V， 根据电源电压保持不变，故0.30A×R1+1.6V＝4V， 故滑动变阻器R1的阻值为：R1＝8Ω。 如图2，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使小灯泡正常发光，滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表测量滑动变阻器R1、滑动变阻器R2两端的总电压， 保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，此时电压表示数为5V，则此时电路电流I＝I1＝＝＝A， 故小灯泡的额定功率：P＝U额I＝6V×A＝3.75W。 故电源电压为：U'＝U'1+IR2+U'L＝5V+IR2+6V， 因为电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，故电源电压是12V。 故答案为：（1）P＝UI；（2）A；（3）电流表是否有示数；（4）①2.5；②小灯泡；③12；3.75。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 1 学科网（北京）股份有限公司 $