【新课标●新课堂】 2.3电路中的电能（第3课时）作业-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 以“测量小灯泡电功率”为核心，通过基础巩固、拓展提高、中考衔接三层设计，构建从实验操作到综合应用再到中考实战的知识巩固路径，体现科学探究与思维进阶。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础与巩固|电路连接、故障分析、数据读取|聚焦基本实验技能，如第1题故障判断培养科学思维| |拓展与提高|替代法测量、实验方案设计|引入无电表情境（第9题），提升探究实践能力| |走进中考|中考真题、误差分析|结合2023年金华中考题，强化态度责任与科学观念|

第3节 电路中的电能（第3课时）同步作业 （教师版） 一、基础与巩固 1、小红在做“测量标有‘2.5V’字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率”的实验，其设计的电路图和连接的实物电路如图所示。 (1)连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： 。 (2)闭合开关，电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为L或滑动变阻器中的一个，则故障原因是 。 (3)小红同学连接好电路，闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：；另一位同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 （选填字母）。 A．检查电路是否断路        B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 (4)改正错误并检查无误后闭合开关，小灯泡不亮或很暗，电压表和电流表均有示数或示数很小，可能是小灯泡 （选填“短路”“开路”或“实际功率太小”），若无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，则出现此现象的原因是 （选填“滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱”或“滑动变阻器的最大阻值太小”）。 【答案】(1)小灯泡断路(2)滑动变阻器断路(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处 B (4)实际功率太小 滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱 【解析】（1）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表示数为零，说明电路中可能为断路故障，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，所以与电压表并联的电路断路了，即故障可能是小灯泡断路； （2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路中可能为断路故障，电压表无示数，说明电压表与电源断开，所以是滑动变阻器发生断路。 （3）闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明在闭合开关后，电路中电流较大，滑动变阻器接入电路的阻值较小，故实验中操作不当之处：闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处。闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路为通路，因此应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。 （4）闭合开关，小灯泡不亮或很暗，电压表和电流表均有示数或示数很小，说明电路为通路，可能是由于滑动变阻器的阻值太大，导致灯泡的实际功率太小。若无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，说明电路中的电流没有改变，原因是滑动变阻器的阻值没有改变，能造成这样的原因是：滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱。 2.如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5伏，开关闭合后，小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像。回答下列问题： （1）小灯泡正常发光时的电流为 安。 （2）小灯泡正常发光时，定值电阻R通电10秒产生的热量为 焦。 【答案】0.2；2。 【解析】由图像可知，在灯泡两端的电压为2.5V灯泡正常工作时，灯丝中通过的电流：IL＝0.2A， 串联电路中电流处处相等，所以通过定值电阻的电流：IR＝IL＝0.2A， 由图像可知，此时定值电阻两端的电压：UR＝1V， 通电：t＝10s，定值电阻消耗的电能：W＝URIRt＝1V×0.2A×10s＝2J， 定值电阻消耗的电能全部转化为内能，所以产生的热量：Q＝W＝2J。 3．小科在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小科连接的实物电路，图中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）待连接正确后，发现接通开关，调节电路后电压表示数为2V；接下去小科应该如何操作？答 。 （3）小科根据记录的多组I﹣U数据，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。 （4）小科根据小灯泡的I﹣U图像（如图乙所示），分析出小灯泡的电阻在增大，你认为原因是 。 【答案】（1）见解答；（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数；（3）0.625；（4）灯丝的电阻随温度升高而增大。 【解析】（1）测量小灯泡电功率实验时需同时测得小灯泡的电压和电流，甲图中错误是电流表与小灯泡并联，使用电流表时需与小灯泡串联，电压表需与小灯泡并联，如图所示： ； （2）小灯泡在额定电压下工作时为正常工作状态，此时的功率为额定功率，故移动滑动变阻器滑片时，应注视电压表，当电压表示数为小灯泡额定电压2.5V时停止移动；待连接正确后，发现接通开关，调节电路后电压表示数为2V；说明电压偏小，根据串联分压，应减小滑动变阻器的电压，减小滑动变阻器的电阻，即向右移动滑片，直到电压表示数为小灯泡额定电压2.5V； （3）根据图像知，额定电压2.5V时，额定电流为0.25A，可知小灯泡额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W； （4）根据图像是曲线，说明电阻在变化，且电压变化相同时，电流变化越来越小，说明电阻在变大，其原因是灯丝的温度升高，使得电阻变大。 4．小宁同学进行“测量小灯泡电功率”实验，已知电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 小宁同学通过调节滑动变阻器，进行几次实验，得到部分U和I的数据如表所示： 电压U/V 0.5 1.0 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.18 0.20 0.30 0.34 电功率P/W 0.09 0.20 0.60 0.952 灯泡发光情况 不亮 发暗光 发较亮光 正常发光 发出强光 （1）在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随温度的升高而 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。 （3）实验中多次测量的目的是 。 A.探究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系 B.多次测量求平均值，减小误差 【答案】（1）增大；（2）0.8；（3）A。 【解析】（1）由表中数据可知，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）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，则小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W； （3）本实验进行多次测量的目的是找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系，即本实验的目的是寻找规律； A、实验中多次测量找出小灯泡的亮度与灯泡的实际功率之间的关系，故A符合题意； B、不同电压下小灯泡的实际功率不同，不能取平均值减小误差，故B不符合题意； 故选：A。 5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。 （2）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；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。 （3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。 （4）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”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）0.6；（4）偏大。 【解析】（1）滑片P向右移动时小灯泡变亮，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开关串联在电路中，如下图所示： ； （2）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，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，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，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器的滑片P应向B端移动； （3）若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电路中，根据串联电路的分压规律可知，每个灯泡两端的电压为1.5V，根据图丙可知，此时的电路中的电流为0.2A，则电路消耗的总功率为： P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W； （4）甲图电压表与灯泡并联，电压表测量的电压是准确的，电流表串联在电路中，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，根据P＝UI可知，该电路所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大。 6．小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池，待测小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向左移动，灯泡变亮）。 （2）小科连接好电路后发现灯泡不亮，观察电表后他认为是小灯泡短路引起的，他的依据是： 。 （3）小科在排除故障后向左移动滑片进行实验，得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻，移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏，即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法，并说明理由。 。 【答案】（1）见解析；（2）电流表有示数，电压表无示数；（3）不赞同，由图乙可知当电流最小时滑动变阻器最大为20Ω，换成电阻50Ω时需要滑动变阻器阻值为25Ω，大于滑动变阻器的最大阻值20Ω。 【解析】（1）滑片向右移动时，灯泡变亮，表明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联在电路中，如图所示： （2）若小灯泡短路，相当于一根导线，此时电路是通路，电流表有示数，电压表被短路，无示数； （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为0.6V，通过灯泡的电流为0.12A时，滑动变阻器接入电路的阻值最大；根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝3V﹣0.6A＝2.4V，根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值为： R滑20Ω； 实验中使用的定值电阻阻值最大为50Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，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﹣2V＝1V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω＞20Ω，因此不赞同他的做法。 7．小黄用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验所用电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）小黄连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是 。 A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路，看开关是否接触不良 C.将电源正负极对调 D.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （2）解决上述问题后，小黄继续实验并记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 瓦。 （3）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率和小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断当电流为I1时，图中线段AB长度表示的是 。 【答案】（1）D；（2）0.75；（3）滑动变阻器消耗的功率。 【解析】（1）小黄连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡的实际功率太小，因此接下来他首先应进行的最合理操作是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选：D； （2）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0.3A，则小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）电路消耗的总功率P总＝P滑+P灯，则滑动变阻器消耗的功率P滑＝P总﹣P灯，从图丙中可知，当电流为I1时，图中线段AB长度表示的是滑动变阻器消耗的功率。 二、拓展与提高 8．小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，Ra是一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。实验步骤如下： ①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。 ②移动滑片使电流表的示数为0.5安。 ③ ，读取此时Ra的数值，Ra的示数即为灯泡的阻值。 ④根据公式，求出小灯泡的额定功率。 （1）图乙中电流表示数为 安。 （2）请完成步骤③的操作 。 （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的Ra，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。 【答案】（1）0.12；（2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A；（3）如图。 【解析】（1）由图可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A； （2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A，此时滑动变阻器和Ra串联接入电路，根据等效代替法可知Ra接入电路的电阻等于灯泡正常发光时的电阻； （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I，分析函数关系可知接入电路的定值电阻的阻值越大，通过电路的电流越小，且通过电路的电流与定值电阻的阻值不成反比，故电流表改装的电阻阻值的仪表刻度不均匀，10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置如图： 。 9．小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。 （1）请你将甲电路图补充完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值 的位置。 （3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V，此时电压表的示数如图乙所示，是 V。 （4）小灯泡的额定功率为 W。 （5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。 【答案】（1）如上图所示；（2）最大；（3）2.5；2.4；（4）0.6；（5）0.25。 【解析】（1）根据实验原理R可知，在没有电流表的情况下，利用电压表和定值电阻代替电流表的作用，采用分压电路，电压表V 2并联在定值电阻两端，电路如图所示： （2）闭合开关前滑片滑到阻值最大处； （3）因为小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V， 电压表V2量程为0～3V，分度值为0.1V，此时示数为U2＝2.4V； 此时电路中的电流为I＝IL＝I00.24A； （4）小灯泡的额定电功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W； （5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等，则定值电阻两端电压等于2.5V，又知R0＝10Ω， 故电流表A2的示数为I20.25A。 10．某灯泡上标有“7.*V，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪器：一只电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有“20Ω 1.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻R0、开关和导线若干。 某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展以下实验。 ①滑片P位于a端时，只闭合开关S和S1，此时电流表示数如图乙为 A，计算出电源电压。 ② （请补充具体操作），此时小灯泡正常发光。 ③当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，则求出此时变阻器接入电路的阻值R。 ④通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。 【答案】①0.4；②只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A；③滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω；④3.5。 【解析】 ①只闭合开关S和S1，滑片P位于a端时，滑动变阻器R电阻全部连入电路且与定值电阻R0串联， 灯泡正常发光时的电流为0.5A，则电流表选择小量程，示数为：I1＝0.4A； 则电压电压为：U＝I1（R最大+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V； ②只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A，此时小灯泡正常发光； ③当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为：I2＝0.6A， 则此时定值电阻两端的电压为：U定＝I2R0＝0.6A×10Ω＝6V， 此时滑动变阻器两端电压为：U′＝U﹣U定＝12V﹣6V＝6V， 则滑动变阻器连入电路的电阻为：R10Ω； ④当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U″＝IR＝0.5A×10Ω＝5V， 则此时灯泡两端的电压即额定电压为：U额＝U﹣U″＝12V﹣5V＝7V， 灯泡的额定电功率为：P＝U额I＝7V×0.5A＝3.5W。 11.为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 (1)如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 (2)实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 (3)故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 【答案】(1)断开(2)灯泡与灯座(3)左 0.55(4)大 0.25 读出电流表的示数I 2.5V（I-0.25A） 【解析】（1）为保证电路与实验的安全，在连接电路时开关应处于断开状态。 （2）因为小灯泡不亮，说明电路中存在断路，而电流表示数几乎为0，这说明电压表接入了电路中，断路处在小灯泡处，可能是灯泡与灯座接触不良而产生断路。 （3）由题意可知此时小灯泡的电压小于额定电压，想要使小灯泡两端电压增大至额定电压，需要增大电路中的电流，因此应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小其接入电路中的电阻，使电路中的电流增大。由图丙可知，电流表接入电路中的量程为0-0.6A，根据图中指针的位置可知此时通过小灯泡的电流为0.22A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.22A=0.55W （4）因为电压表与小灯泡并联，电流表测量的是通过小灯泡与通过电压表的电流之和，所以测得的额定电流比真实值偏大，所以用以上方法测出的额定功率与真实值相比偏大。小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡正常发光，当闭合开关S1和S2时，小灯泡与定值电阻并联，电压相同，电流表测量通过定值电阻R的电流，而定值电阻的阻值已知，所以需要调节滑动变阻器，使电流处于一个合适的值，使得定值电阻两端电压为2.5V，由欧姆定律可知应使电流表的示数为此时保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S1和S3，此时电流表变为测量通过小灯泡与定值电阻R的总电流，读出示数I，由并联电路的电流规律可得小灯泡的额定电流为I额=I-0.25A则小灯泡的额定功率表达式为P灯=2.5V（I-0.25A）。 三、走进中考 12．（2023·金华）在“测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。 【实验器材】干电池3节，小灯泡（额定电压为3.8V、电阻约为15Ω），滑动变阻器（4Ω 1A），电流表，电压表，开关，导线若干（所有器材均完好） 【实验方案】将量程为0～15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。 （1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 　 　。 A.更换小灯泡 B.检查电路是否短路 C.观察电流表和电压表的示数 （2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为　 　W。 【实验反思】小金认为，电压表选用0～15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0～3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。 【实验改进】于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0～15V量程，电压表V2选用0～3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。 试验次数 小灯泡两端电压（V） 变阻器两端电压（V） 电流（A） 1 3.0 1.1 0.24 2 3.4 0.7 0.26 3 3.8 0.3 0.28 （3）小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小 灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 　 　（选填“偏大“偏小”或“相等”）。 【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问，继续探究…… 【答案】（1）C；（2）1.064；（3）偏小。 【解析】（1）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（导致灯泡功率太小不足以使灯泡发光），灯泡不亮，应先观察电流表，看电流表是否有示数，判断电路是否存在断路，故选C； 如果电流表有示数，应调节滑动变阻器滑片，看灯泡是否能发光； 如果电流表无示数，再观察电压表有无示数，若电压表也无示数，可能电路存在断路，若电压表有示数且接近电源电压，可能灯泡断路； （2）正确连接电路后，滑片P移动到电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，小灯泡的额定电功率是： P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W； （3）由图中表格数据可知，当滑动变阻器两端电压为0.7V时，小灯泡两端电压为3.4V，通过小灯泡电流为0.26A， 小灯泡的电功率P＝UI＝3.4V×0.26A＝0.884W， 当小灯泡两端电压为额定电压3.8V时，通过小灯泡的电流为0.28A， 小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W， 故计算得到的小灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率偏小。 13．（2023·宁波）图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有“3.8V”字样。 （1）测小灯泡电压的电压表有“0～3V”、“0～15V”两个量程，小宁的哥哥正确选用了“　 　”量程。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8V，此时，电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为 　W。 （3）小宁发现，与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比，哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是 　 　。（用图甲中导线旁的字母表示） 【答案】（1）0～15V；（2）1.14；（3）b。 【解析】 （1）小灯泡上标有“3.8V”字样，表示额定电压3.8V，大于电压表的小量程，选择0～15V的量程； （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8V，此时，电流表的示数如图乙所示。电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W； （3）图中是灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联，而课本上滑动变阻器与灯泡串联，因而把导线b去掉，就与课本电路相同，故多了的一根导线是b。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电路中的电能（第3课时）同步作业 （学生版） 一、基础与巩固 1、小红在做“测量标有‘2.5V’字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率”的实验，其设计的电路图和连接的实物电路如图所示。 （1）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： 。 （2）闭合开关，电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为L或滑动变阻器中的一个，则故障原因是 。 （3）小红同学连接好电路，闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处：；另一位同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 （选填字母）。 A．检查电路是否断路        B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （4）改正错误并检查无误后闭合开关，小灯泡不亮或很暗，电压表和电流表均有示数或示数很小，可能是小灯泡 （选填“短路”“开路”或“实际功率太小”），若无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，则出现此现象的原因是 （选填“滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱”或“滑动变阻器的最大阻值太小”）。 2.如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5伏，开关闭合后，小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像。回答下列问题： （1）小灯泡正常发光时的电流为 安。 （2）小灯泡正常发光时，定值电阻R通电10秒产生的热量为 焦。 3．小科在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小科连接的实物电路，图中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）待连接正确后，发现接通开关，调节电路后电压表示数为2V；接下去小科应该如何操作？答 。 （3）小科根据记录的多组I﹣U数据，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。 （4）小科根据小灯泡的I﹣U图像（如图乙所示），分析出小灯泡的电阻在增大，你认为原因是 。 4．小宁同学进行“测量小灯泡电功率”实验，已知电源电压是3V，小灯泡的额定电压是2.5V。 小宁同学通过调节滑动变阻器，进行几次实验，得到部分U和I的数据如表所示： 电压U/V 0.5 1.0 2.0 2.5 2.8 电流I/A 0.18 0.20 0.30 0.34 电功率P/W 0.09 0.20 0.60 0.952 灯泡发光情况 不亮 发暗光 发较亮光 正常发光 发出强光 （1）在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随温度的升高而 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为 W。 （3）实验中多次测量的目的是 。 A.探究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系 B.多次测量求平均值，减小误差 5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡、滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移时灯泡变亮）。 （2）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；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。 （3）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图像，若将该实验中的两个相同的小灯泡串联在3V的电源上，则电路消耗的总功率为 W。 （4）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”、“偏小”或“不变”）。 6．小科用如图甲所示的器材测量小灯泡电功率。电源为两节干电池，待测小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向左移动，灯泡变亮）。 （2）小科连接好电路后发现灯泡不亮，观察电表后他认为是小灯泡短路引起的，他的依据是： 。 （3）小科在排除故障后向左移动滑片进行实验，得到了如图乙的数据。他认为可以将小灯泡依次换成5欧、20欧、50欧的电阻，移动滑动变阻器的滑片使电压表数值恒为2伏，即可进一步探究电流与电阻的关系。你是否赞同他的做法，并说明理由。 。 7．小黄用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验所用电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）小黄连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是 。 A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路，看开关是否接触不良 C.将电源正负极对调 D.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （2）解决上述问题后，小黄继续实验并记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 瓦。 （3）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率和小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断当电流为I1时，图中线段AB长度表示的是 。 二、拓展与提高 8．小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，Ra是一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。实验步骤如下： ①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。 ②移动滑片使电流表的示数为0.5安。 ③ ，读取此时Ra的数值，Ra的示数即为灯泡的阻值。 ④根据公式，求出小灯泡的额定功率。 （1）图乙中电流表示数为 安。 （2）请完成步骤③的操作 。 （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的Ra，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。 9．小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。 （1）请你将甲电路图补充完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值 的位置。 （3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为 V，此时电压表的示数如图乙所示，是 V。 （4）小灯泡的额定功率为 W。 （5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为 A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。 10．某灯泡上标有“7.*V，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪器：一只电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有“20Ω 1.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻R0、开关和导线若干。 某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展以下实验。 ①滑片P位于a端时，只闭合开关S和S1，此时电流表示数如图乙为 A，计算出电源电压。 ② （请补充具体操作），此时小灯泡正常发光。 ③当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，则求出此时变阻器接入电路的阻值R。 ④通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。 11.为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 （1）如图甲所示，连接电路时开关应处于 状态。 （2）实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是 （选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。 （3）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （4）在初中学习阶段，我们通常把电流表的电阻近似看作0，把电压表看作断路，而实际上，电流表也有一定的阻值，电压表中也有较小的电流，因此，我们用以上方法测出的小灯泡的额定功率比真实值偏 ；没有电压表，小军找了一个阻值为10Ω的定值电阻R，设计了图丁所示的电路图也测出了小灯泡的功率。请简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示。 a．只闭合开关S1和S2，调节变阻器，使电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。 b．只闭合开关S1和S3， 。 c．P灯= （用已知量和测量量表示）。 三、走进中考 12．（2023·金华）在“测量小灯泡额定功率”实验中，同学们进行如下研究。 【实验器材】干电池3节，小灯泡（额定电压为3.8V、电阻约为15Ω），滑动变阻器（4Ω 1A），电流表，电压表，开关，导线若干（所有器材均完好） 【实验方案】将量程为0～15V的电压表并联到小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，读出并记录电流表的示数。 （1）实验时若闭合开关，发现灯泡不亮，接下来最合理的操作是 　 　。 A.更换小灯泡 B.检查电路是否短路 C.观察电流表和电压表的示数 （2）当电压表读数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为　 　W。 【实验反思】小金认为，电压表选用0～15V量程进行实验，因该量程下每一小格为0.5V，3.8V读数不够精确，导致计算得到的额定功率误差较大。若电压表换用0～3V的量程，将其并联到滑动变阻器两端，调节滑片使电压表示数为0.7V，即可减小误差。 【实验改进】于是小金设计了如图丙所示电路图，电压表V1选用0～15V量程，电压表V2选用0～3V量程。进行实验，移动滑动变阻器滑片，得到三次实验数据记录如下表。 试验次数 小灯泡两端电压（V） 变阻器两端电压（V） 电流（A） 1 3.0 1.1 0.24 2 3.4 0.7 0.26 3 3.8 0.3 0.28 （3）小金按反思后的思路，利用滑动变阻器两端电压为0.7V时所测的数据，计算得到的小 灯泡“额定功率”比真实的小灯泡额定功率 　 　（选填“偏大“偏小”或“相等”）。 【反思交流】小金发现测得的小灯泡两端电压与滑动变阻器两端的电压之和小于电源电压。带着这一疑问，继续探究…… 13．（2023·宁波）图甲是小宁的哥哥测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有“3.8V”字样。 （1）测小灯泡电压的电压表有“0～3V”、“0～15V”两个量程，小宁的哥哥正确选用了“　 　”量程。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8V，此时，电流表的示数如图乙所示。实验测得的该小灯泡的额定功率为 　W。 （3）小宁发现，与我们教材中测小灯泡电功率的电路相比，哥哥的实验电路多了一根导线。这根导线是 　 　。（用图甲中导线旁的字母表示） 学科网（北京）股份有限公司 $