2.3 电路中的电能（第3课时）小灯泡额定电功率实验同步培优练习2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 聚焦小灯泡额定电功率实验，通过例题引领与分层作业结合，构建从基础操作到综合探究的巩固路径，培养科学探究与数据处理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|实验器材选择、基本操作规范|选择题考电压表/电流表量程选择，强化实验安全意识| |能力提升|电路故障分析、数据读取计算|实验题要求判断断路故障，训练推理论证能力| |综合拓展|U-I图像分析、误差评估|结合图像计算串联总功率，体现模型建构与创新思维|

第3节 电路中的电能（第3课时）小灯泡额定电功率实验同步培优练习 一、测量小灯泡额定功率实验探究 例1：（2023九上·余姚期末）在“测定小灯泡额定功率”实验中，已知电源电压6伏，小灯泡额定电压3.8伏、灯丝电阻约12欧。 （1）如图甲所示是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接。 （2）闭合开关前，应使滑动变阻器滑片P置于　 　端，若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零，出现这种故障的原因可能是　 　。 （3）闭合开关，电压表示数是2.5伏，应将滑片P向　 　端移动，直至电压表示数为3.8伏时，电流表示数如图乙所示.那么，小灯泡的额定功率是　 　瓦；通电5分钟，小灯泡消耗的电能是　 　焦耳。 例2：小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。 （1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线　 　，并写出故障名称：　 　。 （2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为　 　W。 （3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I图像（如图3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条　 　，并说明你选择的依据　 　。 课后作业 1．为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源(电压恒为6V)一个、开关一只，小灯泡电阻约为10Ω。其他可选用的器材有： ①电压表(量程0～3V) ②电压表(量程 0～15V) ③电流表(量程0～0.6A) ④电流表(量程0～3A) ⑤规格为“10Ω　2A”的滑动变阻器 ⑥规格为“20Ω　2A”的滑动变阻器 为了完成实验，可选择的实验器材组合是(　　) A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．②④⑤ 2．为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（　　） A．手移动变阻器的滑片，眼观电流表 B．手移动变阻器的滑片，眼观电压表 C．手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D．手按开关，眼观电流表 3．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论，正确的是（　　） 电压U/V 1.5 2 2.5 电流I/A 0.25 0.29 0.32 A．灯丝的电阻随电压增大而减小 B．小灯泡的额定功率为0.8W C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 4．下图是伏安法测小灯池电阻、电功率的实验电路图，小灯泡正常工作时，两电表的示数如图所示，则列说法中不正确的是（　　） A．在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器值调至最大值 B．小灯泡正常工作时通过的电流为0.3安 C．小灯泡的额定功率为0.72瓦 D．此时小灯泡的电阻为40欧 5．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．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 6．为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（      ） 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．小灯泡的额定功率为0.48W C．实验前未闭合开关时，小灯泡的电阻可能为6Ω D．第1、2两次实验，滑动变阻器电阻的改变量大于小灯泡电阻的改变量 7．小东同学用如图所示电路，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，可能是小灯泡灯丝断了 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．由实验得知，小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮 8．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? ； (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 。 9.（2023九上·宁海期末）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向右移动时小灯泡变亮）。 （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　 　（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）若用第（2）题中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 10．科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为，电阻约为，滑动变阻器上标有“20Ω；1A”字样，小金同学已连接的部分电路如图1所示。 （1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整； （2）图2中，甲、乙是两只电表，则甲是 表； （3）连好电路后闭合开关，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，参照图2应将变阻器滑片P向 端移动（填“A”或“B”）； （4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到），获得三组数据，并进行了数据处理（如表）： 实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值/W 1 0.71 2.698 2 0.69 2.622 3 0.68 2.584 ①她测得电流有差异的主要原因是 ； ②这样处理数据的方法是否正确？为什么？ 。 11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω），电源电压为3V； （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（要求滑片左移，灯变暗） （2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡正常发光时，小灯泡消耗的功率为 W； （3）继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率时，发现电流表坏了，小组决定增加一个5Ω的定值电阻R0，来完成实验；实验电路图如图丙所示，实验方案如下： ①闭合开关，调节滑片，使电压表的示数为U额； ②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率； 请你指出该设计方案中存在的问题： ；若改正错误后，电压表示数仍为U0，则小灯泡的额定功率为 。（用U额、R0、U0表示） 12．为了测定小灯泡的电功率，小科利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。 （1）正确连接电路、闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是电压表有示数，电流表无示数，由此判断此时电路的故障是 ； 排除故障后，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如下表： 实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦 1 2.0 0.18 0.36 2 2.5 ？ ？ 3 3.0 0.22 0.66 （2）当电压表的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 瓦： （3）完成实验2后，要想获得实验3的数据，则实验中滑片Р的移动情况是 ； （4）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断随着电流增大，滑动变阻器的功率大小变化情况是 。 第3节 电路中的电能（第3课时）小灯泡额定电功率实验同步培优练习 解析答案 一、测量小灯泡额定功率实验探究 例1：（2023九上·余姚期末）在“测定小灯泡额定功率”实验中，已知电源电压6伏，小灯泡额定电压3.8伏、灯丝电阻约12欧。 （1）如图甲所示是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接。 （2）闭合开关前，应使滑动变阻器滑片P置于　 　端，若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零，出现这种故障的原因可能是　 　。 （3）闭合开关，电压表示数是2.5伏，应将滑片P向　 　端移动，直至电压表示数为3.8伏时，电流表示数如图乙所示.那么，小灯泡的额定功率是　 　瓦；通电5分钟，小灯泡消耗的电能是　 　焦耳。 【答案】（1）解：已知灯泡的额定电压是3.8V，故电压表选择大量程，同时据 ＝0.38A＜0.6A，电流表选择0～0.6A量程。 从电源正极出发，依次经电流表、灯泡、滑动变阻器、开关到电源负极，补齐这条通路； 如下图： （2）A；灯泡断路 （3）B；1.14；342 【解析】(1)电路中电流表应与小灯泡串联，电压表应与小灯泡并联。再根据灯泡的额定电压是3.8V，得出电压表选择大量程，同时据 I= ＝0.38A＜0.6A，电流表选择0～0.6A量程。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片放在阻值最大处。灯不亮，电流表示数几乎为零，说明电路断路，又因为电压表有示数且接近电源电压，说明电压表到电源之间通路。 （3）滑动变阻器滑片往阻值小的方向移动，电路中电流变大，小灯泡两端的电压变大，所以电功率也变大。电功率=电压电流，电功=电功率时间。 【解答】（1）电压表“15”接线柱接小灯泡右边接线柱，电流表“0.6”接线柱接小灯泡左边接线柱。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片放在阻值最大处，即离接入的下面接线柱最远，所以滑片置于A处， 灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零， 说明电路中灯泡断路。 （3）电压表示数2.5V小于额定电压，所以要增大小灯泡两端素的电压，增大电路中的电流，所以滑片P向B端移动，电流表示数为0.3A，P=UI=3.8V0.3A=1.14W，W=Pt=1.14W560s=342J. 例2：（2023九上·舟山开学考）小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。 （1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线　 　，并写出故障名称：　 　。 （2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为　 　W。 （3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I图像（如图3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条　 　，并说明你选择的依据　 　。 【答案】（1）①；断路 （2）0.75 （3）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变 【解析】（1）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的电路断路了； （2）根据U-I图像知灯在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率； （3）已知电源电压，由串联电路电流和电压规律结合图3分析可知滑动变阻器的U-I图像。 【解答】（1）电流表示数始终为零，则电路可能断路。电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了； （2）根据U-I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A， 则小灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W； （3）由题知，电源电压为3V，灯的U-I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等（串联电路各处的电流相等）， 故由串联电路电压的规律，此时灯与变阻器的电压都为1.5V， 由图知，只有图3中的虚线①符合这个条件，依据就是：灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变。 课后作业 1．为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源(电压恒为6V)一个、开关一只，小灯泡电阻约为10Ω。其他可选用的器材有： ①电压表(量程0～3V) ②电压表(量程 0～15V) ③电流表(量程0～0.6A) ④电流表(量程0～3A) ⑤规格为“10Ω　2A”的滑动变阻器 ⑥规格为“20Ω　2A”的滑动变阻器 为了完成实验，可选择的实验器材组合是(　　) A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．②④⑤ 【答案】C 【分析】根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据欧姆定律估算出灯泡正常发光时的电流值，选择电流表的量程，根据灯泡的额定电压及电源电压结合欧姆定律计算出滑动变阻器的阻值，选择合适的规格． 【详解】灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0∼3V的量程，选择①； 灯泡的电阻大约为10Ω，所以灯泡正常发光时电流大约为： I===0.25A，所以电流表应选择0∼0.6A的量程，选择③； 当灯泡正常发光时，变阻器的阻值应为： R滑===14Ω>10Ω，所以应选择规格为“20Ω   2A”的滑动变阻器，选择⑥。 故选C. 2．为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（　　） A．手移动变阻器的滑片，眼观电流表 B．手移动变阻器的滑片，眼观电压表 C．手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D．手按开关，眼观电流表 【答案】B 【解析】【解答】解：由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表的示数的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度． 故选B． 【分析】用手调节滑片时，眼要观察电压表的示数． 3．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论，正确的是（　　） 电压U/V 1.5 2 2.5 电流I/A 0.25 0.29 0.32 A．灯丝的电阻随电压增大而减小 B．小灯泡的额定功率为0.8W C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 【答案】B 【解析】【分析】（1）根据公式分别计算出三个电阻，然后进行比较即可； （2）根据P额=U额I额计算额定功率； （3）额定功率是灯泡在额定电压下的功率，求功率的平均值没有意义； （4）当电阻一定时，电流与电压成正比，判断电阻是否相同即可。 【解答】根据表格可知，灯泡的电阻分别为： ； ； ； A. 灯丝的电阻随电压增大而增大，故A错误； B.灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W，故B正确； C.求灯泡功率的平均值没有意义，故C错误； D.根据计算可知，灯泡的电阻不断增大，因此灯泡电流与电压不成正比，故D错误。 故选B。 4．下图是伏安法测小灯池电阻、电功率的实验电路图，小灯泡正常工作时，两电表的示数如图所示，则列说法中不正确的是（　　） A．在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器值调至最大值 B．小灯泡正常工作时通过的电流为0.3安 C．小灯泡的额定功率为0.72瓦 D．此时小灯泡的电阻为40欧 【答案】D 【解析】【分析】接电路时，为保护电路，在连接电路时，应断开开关，将滑片移至最大阻值处； 结合图像读出电流表和电压表的示数，根据P=UI计算出电功率； 由欧姆定律计算出电阻的大小； 【解答】A.在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值，A正确； B.由图可知，小灯泡正常工作时通过的电流为0.3安， C.小灯泡的额定功率为P=UI=2.4x0.3=0.72W， D.电流表示数为0.3安，电压表示数为2.4伏，R= =8欧姆，D错误。 故选D。 5．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．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 【答案】C 【解析】【分析】根据测定小灯泡额定功率的实验过程分析判断。 【解答】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，即当变阻器的阻值为零时，电压表的示数都小于额定电压。由于此时灯泡的电压为电源电压，因此肯定是电源电压过低造成的，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 6．为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（      ） 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．小灯泡的额定功率为0.48W C．实验前未闭合开关时，小灯泡的电阻可能为6Ω D．第1、2两次实验，滑动变阻器电阻的改变量大于小灯泡电阻的改变量 【答案】D 【详解】A．在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故A错误； B．小灯泡的电压为额定电压2.5V时，流过的电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.28A=0.7W 故B错误； C．由表中数据知道，灯泡不亮时，电压为0.5V，电流为0.1A，此时灯泡的电阻为 故C错误； D．当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.10A，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器此时接入电路的电阻 此时灯泡的电阻为 当灯泡两端的电压为1V时，通过电路的电流约为0.14A，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的电阻 此时灯泡的电阻为 通过电路的电流由0.1A变为0.14A，滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω，电阻变化量为 25Ω-14.3Ω=10.7Ω 灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω，电阻的变化量为 7.1Ω-5Ω=2.1Ω 故小灯泡电阻的变化量小于滑动变阻器电阻的变化量，故D正确。 故选D。 7．小东同学用如图所示电路，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，可能是小灯泡灯丝断了 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．由实验得知，小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮 【答案】．D 【详解】A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到B端，即其电阻最大的位置，故A正确，不符合题意； B．闭合开关后，小灯泡不发光可能是小灯泡短路或小灯泡断路或其他部分接触不良，故B正确，不符合题意； C．灯泡的额定电压为2.5V，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，不符合题意； D．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，灯泡的额定功率是不变的，灯泡的亮度与额定功率无关，故D错误，符合题意。 故选D。 8．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? ； (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) (2)向右调节滑动变阻器，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 【详解】（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，根据串联分压原理，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25V。 （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 （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。 9.（2023九上·宁海期末）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向右移动时小灯泡变亮）。 （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　 　（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）若用第（2）题中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） （2）B （3）0.6 （4）偏大 【解析】（1）根据灯泡亮度变化确定变阻器的阻值变化，再结合滑片移动方向确定变阻器接线柱的选择方式即可。 （2）首先根据乙图确定电压表的示数，再与灯泡的额定电压进行比较，从而确定电压表的示数变化方向，接下来根据U=IR分析电路总电阻的变化，最终确定滑片的移动方向。 （3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算出每个灯泡两端的电压，再根据丙图确定此时通过灯泡的电流，最后根据P=UI计算电路的总功率。 （4）注意分析灯丝电阻随温度的升高而增大对电功率的影响。 【解答】（1）滑动变阻器应该与开关串联。小灯泡变亮则电流增大，那么总电阻减小，即滑动变阻器的阻值减小。根据甲图可知，当滑片向右移动时，滑片右边的电阻丝阻值减小，那么应该将右边接入电路，即选择右下角的B接线柱，如下图所示： （2）根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2V。由于2V＜2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U=IR可知，此时的总电流要减小，而总电阻要减小，即滑动变阻器的阻值要减小，因此滑片向B端移动。 （3）两个完全相同的小灯泡串联在3V电源上，根据串联电路的分压规律可知，此时每个小灯泡两端的电压都是1.5V。根据丙图可知，此时通过灯泡的电流为0.2A，此时电路的总功率为：P=UI=3V×0.2A=0.6W。 （4）第（2）题中灯泡的电压低于额定电压，此时灯丝温度低，因此此时灯泡的电阻偏小。根据公式可知，按此方法计算出的灯泡的额定功率比真实值偏大。 10．科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为，电阻约为，滑动变阻器上标有“20Ω；1A”字样，小金同学已连接的部分电路如图1所示。 （1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整； （2）图2中，甲、乙是两只电表，则甲是 表； （3）连好电路后闭合开关，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，参照图2应将变阻器滑片P向 端移动（填“A”或“B”）； 实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值/W 1 0.71 2.698 2 0.69 2.622 3 0.68 2.584 （4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到），获得三组数据，并进行了数据处理（如表）： ①她测得电流有差异的主要原因是 ； ②这样处理数据的方法是否正确？为什么？ 。 【答案】（1） （2）电流 （3） B （4）①电流表读数时出现读数误差 ② 正确采用多次测量取平均值的方法减少误差 【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为3.8V，故电压表先用 大量程与灯并联；电阻约为10Ω，灯的额定电流约为 故电流表选用大量程与 灯串联，滑动变阻器选择一上一下串联在电路中，如下所示： （2）[2]电压表与灯并联，电流表与灯串联，所以甲是电流表。 （3）[3]电压表示数为2V时，小灯泡的实际电压低于额定电压，此时小灯泡实际功率较小，发光较暗；要使小灯泡正常发光，应增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器分得的电压，根据串联分压原理可知，减小滑动变阻器连入电路中的电阻，参照图2，滑片应向右（B）端滑动。 （4）[4]由于在进行电压表和电流表的读数时，存在误差，所以测得的功率有差异。 [5]因为是用同一套器材测量灯泡的额定功率，所以可以通过求平均值的办法减小误差，做法正确。 11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω），电源电压为3V； （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（要求滑片左移，灯变暗） （2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡正常发光时，小灯泡消耗的功率为 W； （3）继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率时，发现电流表坏了，小组决定增加一个5Ω的定值电阻R0，来完成实验；实验电路图如图丙所示，实验方案如下： ①闭合开关，调节滑片，使电压表的示数为U额； ②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率； 请你指出该设计方案中存在的问题： ；若改正错误后，电压表示数仍为U0，则小灯泡的额定功率为 。（用U额、R0、U0表示） 【答案】（1） （2） 1.25 （3） 电压表的正、负接线柱接反 【详解】（1）[1]因为滑动变阻器的接线柱要“一上一下”的串联在电路中，由于滑片左移，灯变暗，则滑片左移，电路中电流变小，则滑动变阻器的阻值变大，所以将滑动变阻器右下接线柱与灯泡的右接线柱连接，如下图所示： （2）[2]由乙可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，此时电流表示数是0.5A，则小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.5A=1.25W （3）②[3]保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，则电压表的正、负接线柱接反，所以电压表的指针会反转，无法测出R0两端的电压。 [4]由图丙可知，灯泡与R0串联，则通过灯泡的电流等于通过R0的电流，由于电压表测出R0两端的电压为U0，则通过灯泡的电流 则小灯泡的额定功率 12．为了测定小灯泡的电功率，小科利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。 （1）正确连接电路、闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是电压表有示数，电流表无示数，由此判断此时电路的故障是 ； 排除故障后，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如下表： 实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦 1 2.0 0.18 0.36 2 2.5 ？ ？ 3 3.0 0.22 0.66 （2）当电压表的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 瓦： （3）完成实验2后，要想获得实验3的数据，则实验中滑片Р的移动情况是 ； （4）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断随着电流增大，滑动变阻器的功率大小变化情况是 。 【答案】（1）小灯泡断路 （2） 0.5 （3） 滑片Р移至最右端 （4）先增大后减小至零 【详解】（1）[1]正确连接电路、闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表的示数情况是电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即此时电路的故障是小灯泡断路。 （2）[2]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，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡额定功率为 （3）[3]完成实验2后，要想获得实验3的数据此时电压表示数变大，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压减小，根据分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，故实验中滑片P的移动情况是适当向右移动。 （4）[4]电路消耗的总功率，则滑动变阻器消耗的功率，从图丙中可知，在电流逐渐增大的过程中，P总与P灯的差先增大，后减小为零，故滑动变阻器的功率大小变化是先增大，后减小为零。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电路中的电能（第3课时）小灯泡额定电功率实验同步培优练习 解析答案 一、测量小灯泡额定功率实验探究 例1：（2023九上·余姚期末）在“测定小灯泡额定功率”实验中，已知电源电压6伏，小灯泡额定电压3.8伏、灯丝电阻约12欧。 （1）如图甲所示是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接。 （2）闭合开关前，应使滑动变阻器滑片P置于　 　端，若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零，出现这种故障的原因可能是　 　。 （3）闭合开关，电压表示数是2.5伏，应将滑片P向　 　端移动，直至电压表示数为3.8伏时，电流表示数如图乙所示.那么，小灯泡的额定功率是　 　瓦；通电5分钟，小灯泡消耗的电能是　 　焦耳。 【答案】（1）解：已知灯泡的额定电压是3.8V，故电压表选择大量程，同时据 ＝0.38A＜0.6A，电流表选择0～0.6A量程。 从电源正极出发，依次经电流表、灯泡、滑动变阻器、开关到电源负极，补齐这条通路； 如下图： （2）A；灯泡断路 （3）B；1.14；342 【解析】(1)电路中电流表应与小灯泡串联，电压表应与小灯泡并联。再根据灯泡的额定电压是3.8V，得出电压表选择大量程，同时据 I= ＝0.38A＜0.6A，电流表选择0～0.6A量程。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片放在阻值最大处。灯不亮，电流表示数几乎为零，说明电路断路，又因为电压表有示数且接近电源电压，说明电压表到电源之间通路。 （3）滑动变阻器滑片往阻值小的方向移动，电路中电流变大，小灯泡两端的电压变大，所以电功率也变大。电功率=电压电流，电功=电功率时间。 【解答】（1）电压表“15”接线柱接小灯泡右边接线柱，电流表“0.6”接线柱接小灯泡左边接线柱。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片放在阻值最大处，即离接入的下面接线柱最远，所以滑片置于A处， 灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零， 说明电路中灯泡断路。 （3）电压表示数2.5V小于额定电压，所以要增大小灯泡两端素的电压，增大电路中的电流，所以滑片P向B端移动，电流表示数为0.3A，P=UI=3.8V0.3A=1.14W，W=Pt=1.14W560s=342J. 例2：（2023九上·舟山开学考）小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。 （1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线　 　，并写出故障名称：　 　。 （2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为　 　W。 （3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I图像（如图3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条　 　，并说明你选择的依据　 　。 【答案】（1）①；断路 （2）0.75 （3）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变 【解析】（1）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的电路断路了； （2）根据U-I图像知灯在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率； （3）已知电源电压，由串联电路电流和电压规律结合图3分析可知滑动变阻器的U-I图像。 【解答】（1）电流表示数始终为零，则电路可能断路。电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了； （2）根据U-I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A， 则小灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W； （3）由题知，电源电压为3V，灯的U-I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等（串联电路各处的电流相等）， 故由串联电路电压的规律，此时灯与变阻器的电压都为1.5V， 由图知，只有图3中的虚线①符合这个条件，依据就是：灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变。 课后作业 1．为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源(电压恒为6V)一个、开关一只，小灯泡电阻约为10Ω。其他可选用的器材有： ①电压表(量程0～3V) ②电压表(量程 0～15V) ③电流表(量程0～0.6A) ④电流表(量程0～3A) ⑤规格为“10Ω　2A”的滑动变阻器 ⑥规格为“20Ω　2A”的滑动变阻器 为了完成实验，可选择的实验器材组合是(　　) A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③⑥ D．②④⑤ 【答案】C 【分析】根据灯泡的额定电压选择电压表的量程，根据欧姆定律估算出灯泡正常发光时的电流值，选择电流表的量程，根据灯泡的额定电压及电源电压结合欧姆定律计算出滑动变阻器的阻值，选择合适的规格． 【详解】灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表可选择0∼3V的量程，选择①； 灯泡的电阻大约为10Ω，所以灯泡正常发光时电流大约为： I===0.25A，所以电流表应选择0∼0.6A的量程，选择③； 当灯泡正常发光时，变阻器的阻值应为： R滑===14Ω>10Ω，所以应选择规格为“20Ω   2A”的滑动变阻器，选择⑥。 故选C. 2．为了测定小灯泡的额定功率，在具体实验操作中，手和眼的分工应该是（　　） A．手移动变阻器的滑片，眼观电流表 B．手移动变阻器的滑片，眼观电压表 C．手移动变阻器的滑片，眼看小灯泡是否发光 D．手按开关，眼观电流表 【答案】B 【解析】【解答】解：由于滑动变阻器的作用是调节灯两端的电压，故在用手调节滑动变阻器的滑片时，眼应观察电压表的示数的变化，当电压表达到额定电压时，再去观察电流表的示数及灯泡的亮度． 故选B． 【分析】用手调节滑片时，眼要观察电压表的示数． 3．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表.分析数据得到的下列结论，正确的是（　　） 电压U/V 1.5 2 2.5 电流I/A 0.25 0.29 0.32 A．灯丝的电阻随电压增大而减小 B．小灯泡的额定功率为0.8W C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D．通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 【答案】B 【解析】【分析】（1）根据公式分别计算出三个电阻，然后进行比较即可； （2）根据P额=U额I额计算额定功率； （3）额定功率是灯泡在额定电压下的功率，求功率的平均值没有意义； （4）当电阻一定时，电流与电压成正比，判断电阻是否相同即可。 【解答】根据表格可知，灯泡的电阻分别为： ； ； ； A. 灯丝的电阻随电压增大而增大，故A错误； B.灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.32A=0.8W，故B正确； C.求灯泡功率的平均值没有意义，故C错误； D.根据计算可知，灯泡的电阻不断增大，因此灯泡电流与电压不成正比，故D错误。 故选B。 4．下图是伏安法测小灯池电阻、电功率的实验电路图，小灯泡正常工作时，两电表的示数如图所示，则列说法中不正确的是（　　） A．在连接电路时，应将开关断开，并将变阻器值调至最大值 B．小灯泡正常工作时通过的电流为0.3安 C．小灯泡的额定功率为0.72瓦 D．此时小灯泡的电阻为40欧 【答案】D 【解析】【分析】接电路时，为保护电路，在连接电路时，应断开开关，将滑片移至最大阻值处； 结合图像读出电流表和电压表的示数，根据P=UI计算出电功率； 由欧姆定律计算出电阻的大小； 【解答】A.在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值，A正确； B.由图可知，小灯泡正常工作时通过的电流为0.3安， C.小灯泡的额定功率为P=UI=2.4x0.3=0.72W， D.电流表示数为0.3安，电压表示数为2.4伏，R= =8欧姆，D错误。 故选D。 5．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．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 【答案】C 【解析】【分析】根据测定小灯泡额定功率的实验过程分析判断。 【解答】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，即当变阻器的阻值为零时，电压表的示数都小于额定电压。由于此时灯泡的电压为电源电压，因此肯定是电源电压过低造成的，故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 6．为了测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，某同学设计了如图所示的电路，实验中电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表。下列说法正确的是（      ） 实验次数 1 2 3 4 5 发光情况 熄灭 微光 暗 较暗 明亮 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.10 0.14 0.16 0.24 0.28 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．小灯泡的额定功率为0.48W C．实验前未闭合开关时，小灯泡的电阻可能为6Ω D．第1、2两次实验，滑动变阻器电阻的改变量大于小灯泡电阻的改变量 【答案】D 【详解】A．在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了寻找普遍规律，故A错误； B．小灯泡的电压为额定电压2.5V时，流过的电流为0.28A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.28A=0.7W 故B错误； C．由表中数据知道，灯泡不亮时，电压为0.5V，电流为0.1A，此时灯泡的电阻为 故C错误； D．当灯泡两端的电压为0.5V时，通过电路的电流约为0.10A，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器此时接入电路的电阻 此时灯泡的电阻为 当灯泡两端的电压为1V时，通过电路的电流约为0.14A，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的电阻 此时灯泡的电阻为 通过电路的电流由0.1A变为0.14A，滑动变阻器的电阻由25Ω变为14.3Ω，电阻变化量为 25Ω-14.3Ω=10.7Ω 灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω，电阻的变化量为 7.1Ω-5Ω=2.1Ω 故小灯泡电阻的变化量小于滑动变阻器电阻的变化量，故D正确。 故选D。 7．小东同学用如图所示电路，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，可能是小灯泡灯丝断了 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．由实验得知，小灯泡的额定功率越大，小灯泡越亮 【答案】．D 【详解】A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到B端，即其电阻最大的位置，故A正确，不符合题意； B．闭合开关后，小灯泡不发光可能是小灯泡短路或小灯泡断路或其他部分接触不良，故B正确，不符合题意； C．灯泡的额定电压为2.5V，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，不符合题意； D．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，灯泡的额定功率是不变的，灯泡的亮度与额定功率无关，故D错误，符合题意。 故选D。 8．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? ； (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) (2)向右调节滑动变阻器，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 【详解】（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，根据串联分压原理，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25V。 （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 （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。 9.（2023九上·宁海期末）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向右移动时小灯泡变亮）。 （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　 　（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）若用第（2）题中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝U2/RL计算灯泡的额定功率。按此方法算出灯泡的额定功率比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1） （2）B （3）0.6 （4）偏大 【解析】（1）根据灯泡亮度变化确定变阻器的阻值变化，再结合滑片移动方向确定变阻器接线柱的选择方式即可。 （2）首先根据乙图确定电压表的示数，再与灯泡的额定电压进行比较，从而确定电压表的示数变化方向，接下来根据U=IR分析电路总电阻的变化，最终确定滑片的移动方向。 （3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算出每个灯泡两端的电压，再根据丙图确定此时通过灯泡的电流，最后根据P=UI计算电路的总功率。 （4）注意分析灯丝电阻随温度的升高而增大对电功率的影响。 【解答】（1）滑动变阻器应该与开关串联。小灯泡变亮则电流增大，那么总电阻减小，即滑动变阻器的阻值减小。根据甲图可知，当滑片向右移动时，滑片右边的电阻丝阻值减小，那么应该将右边接入电路，即选择右下角的B接线柱，如下图所示： （2）根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2V。由于2V＜2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U=IR可知，此时的总电流要减小，而总电阻要减小，即滑动变阻器的阻值要减小，因此滑片向B端移动。 （3）两个完全相同的小灯泡串联在3V电源上，根据串联电路的分压规律可知，此时每个小灯泡两端的电压都是1.5V。根据丙图可知，此时通过灯泡的电流为0.2A，此时电路的总功率为：P=UI=3V×0.2A=0.6W。 （4）第（2）题中灯泡的电压低于额定电压，此时灯丝温度低，因此此时灯泡的电阻偏小。根据公式可知，按此方法计算出的灯泡的额定功率比真实值偏大。 10．科学兴趣小组开展“测量小灯泡电功率”的实验，所用电源为3节新干电池串联，小灯泡的额定电压为，电阻约为，滑动变阻器上标有“20Ω；1A”字样，小金同学已连接的部分电路如图1所示。 （1）请你用笔画线代替导线，在图1中把电路连接完整； （2）图2中，甲、乙是两只电表，则甲是 表； （3）连好电路后闭合开关，观察到电压表的示数为2伏，要使灯泡正常发光，参照图2应将变阻器滑片P向 端移动（填“A”或“B”）； 实验序号 电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值/W 1 0.71 2.698 2 0.69 2.622 3 0.68 2.584 （4）小组同学为了得到比较准确的小灯泡额定功率，用同一套器材做了三次实验（电压表均调到），获得三组数据，并进行了数据处理（如表）： ①她测得电流有差异的主要原因是 ； ②这样处理数据的方法是否正确？为什么？ 。 【答案】（1） （2）电流 （3） B （4）①电流表读数时出现读数误差 ② 正确采用多次测量取平均值的方法减少误差 【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为3.8V，故电压表先用 大量程与灯并联；电阻约为10Ω，灯的额定电流约为 故电流表选用大量程与 灯串联，滑动变阻器选择一上一下串联在电路中，如下所示： （2）[2]电压表与灯并联，电流表与灯串联，所以甲是电流表。 （3）[3]电压表示数为2V时，小灯泡的实际电压低于额定电压，此时小灯泡实际功率较小，发光较暗；要使小灯泡正常发光，应增大小灯泡两端电压，减小滑动变阻器分得的电压，根据串联分压原理可知，减小滑动变阻器连入电路中的电阻，参照图2，滑片应向右（B）端滑动。 （4）[4]由于在进行电压表和电流表的读数时，存在误差，所以测得的功率有差异。 [5]因为是用同一套器材测量灯泡的额定功率，所以可以通过求平均值的办法减小误差，做法正确。 11．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻值约为5Ω），电源电压为3V； （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（要求滑片左移，灯变暗） （2）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡正常发光时，小灯泡消耗的功率为 W； （3）继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡的额定功率时，发现电流表坏了，小组决定增加一个5Ω的定值电阻R0，来完成实验；实验电路图如图丙所示，实验方案如下： ①闭合开关，调节滑片，使电压表的示数为U额； ②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率； 请你指出该设计方案中存在的问题： ；若改正错误后，电压表示数仍为U0，则小灯泡的额定功率为 。（用U额、R0、U0表示） 【答案】（1） （2） 1.25 （3） 电压表的正、负接线柱接反 【详解】（1）[1]因为滑动变阻器的接线柱要“一上一下”的串联在电路中，由于滑片左移，灯变暗，则滑片左移，电路中电流变小，则滑动变阻器的阻值变大，所以将滑动变阻器右下接线柱与灯泡的右接线柱连接，如下图所示： （2）[2]由乙可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，此时电流表示数是0.5A，则小灯泡的额定功率 P=UI=2.5V×0.5A=1.25W （3）②[3]保持滑片位置不变，只将电压表的a点接线改接到c点，则电压表的正、负接线柱接反，所以电压表的指针会反转，无法测出R0两端的电压。 [4]由图丙可知，灯泡与R0串联，则通过灯泡的电流等于通过R0的电流，由于电压表测出R0两端的电压为U0，则通过灯泡的电流 则小灯泡的额定功率 12．为了测定小灯泡的电功率，小科利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。 （1）正确连接电路、闭合开关，发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是电压表有示数，电流表无示数，由此判断此时电路的故障是 ； 排除故障后，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如下表： 实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦 1 2.0 0.18 0.36 2 2.5 ？ ？ 3 3.0 0.22 0.66 （2）当电压表的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 瓦： （3）完成实验2后，要想获得实验3的数据，则实验中滑片Р的移动情况是 ； （4）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断随着电流增大，滑动变阻器的功率大小变化情况是 。 【答案】（1）小灯泡断路 （2） 0.5 （3） 滑片Р移至最右端 （4）先增大后减小至零 【详解】（1）[1]正确连接电路、闭合开关，发现小灯泡不亮，小科观察到两电表的示数情况是电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即此时电路的故障是小灯泡断路。 （2）[2]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，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡额定功率为 （3）[3]完成实验2后，要想获得实验3的数据此时电压表示数变大，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压减小，根据分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值应减小，故实验中滑片P的移动情况是适当向右移动。 （4）[4]电路消耗的总功率，则滑动变阻器消耗的功率，从图丙中可知，在电流逐渐增大的过程中，P总与P灯的差先增大，后减小为零，故滑动变阻器的功率大小变化是先增大，后减小为零。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $