初中物理苏科版九年级全册第十五章 电功和电热电功率练习

15.2 电功率（实验探究、计算题2）

一．实验探究题（共26小题）

1．（2019•亭湖区校级一模）小刚同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示（电源电压为3V不变），小灯泡所标示的额定电压为2.5V。

（1）同学按甲图连好电路如图甲所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最　   　（左/右）端；

（2）接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在甲图中在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法：

（3）改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是　   　；

（4）排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是　   　W；

（5）由第（4）问知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是　   　。

（6）完成测量后，小刚在原电路中再串联一个相同的小灯泡，并将滑动变阻器的滑片置于最右端，此时电路消耗的总功率为　   　W

（7）小刚同学又设计了一种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案如图丙所示，方案中定值电阻的阻值为R0．电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0＝I2Rx可得Rx＝I1R0/I2，请判断结果是否正确并简要说明理由　   　（是/否）。

2．（2019•建湖县校级三模）在“测定小灯泡电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡额定电压为3.8V、电阻约10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

（2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片应位于　   　（左/右）端。

（3）小明连接好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应该进行的是　   　

A．检查电路                 B．移动滑片，继续进行实验

C．更换小灯泡              D．观察电流表与电压表是否有示数

（4）小明同学闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表示数（如图所示）为　   　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片向　   　（左/右）端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（5）正确连好电路后发现电压表0～15V量程损坏，只能用0～3V量程。为了测量小灯泡的额定功率，小明将电压表并联在滑动变阻器两端，其它连接不变，进行实验，请问小明的操作是否合理　   　，理由是　   　。

3．（2019•江都区校级二模）小明欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压约6V左右）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（20Ω2A）、开关各一只，导线若干。

（1）如图甲所示是小明开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的接法。

（2）正确操作后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流为　   　A，小灯泡的额定功率为　   　W。

（3）小明还想换一种方法测定该小灯泡的额定功率，于是向老师要了一个阻值已知的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计了如图丙所示的电路。请你根据他设计的电路，补全主要的实验步骤：

实验步骤：①将开关S1闭合，S2断开，P滑至最左端，读出电压表示数U；

②S2与a接线柱接通，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为U额；

③S2与b接线柱接通，　   　（移动/不移动）滑动变阻器滑片，读出电压表示数U0；

小灯泡的额定功率P额＝　   　（用已知量和测量量的符号表示）。

（4）小明在（3）中测得电源电压为6V，他还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω，8Ω，6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不改变。

①在实验过程中，将4个定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值U0不变，为了能够顺利得到4组I、R数据，完成实验，该电压U0的取值大小应满足：　   　；

②四次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是　   　。

4．（2019•越秀区校级二模）完成下面测量小灯泡的电功率实验（小灯泡额定电压2.5V）

（1）请根据实验目的，连接图甲的电路。

电路正确连接后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如表：

（2）第3次实验的电压表、电流表示数如图乙所示，请把实验数据填写在表中。

（3）小灯泡在第1次实验时的电阻R＝　   　Ω

（4）第5次实验看不到灯泡发光，电路是否是断路？　   　（选填“是”或者“否”）判断的依据是什么？　   　。

小明实验时，连接了如图丙所示的实物图，接线有错误。

（5）在方框图内画出与图丙连接情况对应的电路图。

（6）若图丙所示电路，只是接线有错误。闭合开关，电压表指针是否有偏转？　   　（选填“是”或“否”）

5．（2019•张家港市校级模拟）现有两只小灯泡L1、L2，它们的额定电压分别为2.5V和3.8V。

（1）如图甲是小明测定灯泡L1的功率的实物电路图（不完整）。

①请用笔画线代替导线帮小明将实物电路图连接完整。由于电路中某一元件有故障，当闭合开关时电压表无示数，经检查电源、开关、表、导线及其连接都完好，为查出故障元件，小明进一步观察　   　。请你写出小明的判断方法：　   　。

②正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到　   　端（选填“A“或“B“）。闭合开关后，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L1的额定功率为　   　W。

（2）小华想利用图丙所示的电路测灯泡L2正常发光时的电阻。图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电表（电流表或电压表），请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，操作简单。并请你帮她写出表达式R2＝　   　（用已知量和所测量表达）

6．（2019•姑苏区校级二模）一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A，同学们想测定这个小灯泡的额定功率。实验桌上有三个规格分别为“10Ω1A”、“50Ω0.5A”和“1kΩ1A”的滑动变阻器，所用电源电压为12V。

（1）用笔画线代替导线，将图乙电路连接完整。

（2）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析认为小明应选用规格为　   　的滑动变阻器。

（3）小明正确选择了滑动变阻器，将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑片P，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是　   　；

（4）小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为6V时，电流表的示数如图丙所示为　   　A，小灯泡的额定功率是　   　W。

（5）不改变上面连接好的电路，还可以完成的实验有：　   　（写出一个即可）。

7．（2019•邗江区校级二模）在“测量小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　   　（左/右）端。闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数。电压表无示数，则电路故障是　   　。

（3）排除故障后，移动变阻器的滑片，使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图乙所示，其值为　   　V，小灯泡的额定功率为　   　W。

（4）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一，请你帮助分析出这种现象的原因是　   　。

8．（2019•江都区校级三模）小亮和小雨做“测定小灯泡电功率”的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）他们的实验过程如下：

①连接如图甲所示的电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不能交叉）。

②电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是：　   　。

③某次实验时电压表的示数如图乙，要测量小灯泡的额定功率，他应将滑片P向　   　端（选填“左”或“右”）移动。

④当电压表示数为2.5V时通过小灯泡的电流如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为　   　W。

（2）小雨想利用图丁所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻RL，R为电阻箱。下面是他的实验过程，请你帮他完成实验。

①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U。

②闭合开关S和S1，断开S2，调节电阻箱直至电压表的示数为　   　，读出此时电阻箱的阻值为R0。

③计算RL的表达式为：RL＝　   　。

9．（2019•邗江区校级三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，可选择的器材有：两端电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表（0﹣0.6A，0﹣3A），电压表（0﹣3V，0﹣15V），“20Ω1A”的滑动变阻器R1和“5Ω2A”的滑动变阻器R2，开关和导线若干，实验步骤如下：

（1）请用笔画线表示导线将图甲的电路连接完整，要求滑片向右移动时小灯泡变亮。

（2）连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现灯泡忽亮忽暗，则故障可能　   　；

A．滑动变阻器滑片接触不良B．小灯泡短路

C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路

（3）故障排除后，小明移动滑片P，当电压表的示数如图乙所示为　   　V，若要使电压表的示数为额定电压，滑动变阻器滑片应向　   　（选填“左”或“右”）移动。

（4）小米根据实验中获得的数据绘制的小灯泡“I﹣U”图象如图丙所示，则小灯泡的额定电功率为　   　W；本实验中小明选用的滑动变阻器是　   　（选填：“R1”或“R2”）

（5）小米查阅有关资料后得知，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，据此分析，所测量的额定功率偏　   　（选填“大”或“小”）。善于思考的小米把电流表和电压表按照如图的方式进行连接，她认为可以减小因电压表内部有微弱电流带来的误差，但是老师又告诉她，电流表也有电阻，工作时也会分得很小的电压，据此分析，所测量的额定功率偏　   　（选填“大”或“小”）。

10．（2019•亭湖区校级一模）在测定“小灯泡电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡额定电压为3.8V、电阻约10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

（2）小明连接好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应该进行的是　   　

A．检查电路                B．移动滑片P，继续进行实验

C．更换小灯泡        D．观察电流表与电压表是否有示数

（3）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为　   　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向　   　（左/右）端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（4）小明测量完小灯泡的额定功率后，又闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出小灯泡电功率P与小灯泡两端电压的平方U2的关系图象，如下图的四个图象中可能正确的是　   　。

（5）在某两次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，根据灯的电阻变化规律可知△R1　   　△R2，（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

（6）小明还想探究电流与电阻的关系，他将电路中的小灯泡换成了定值电阻，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，根据现有器材，为了使这四个电阻都能为实验所用，应控制定值电阻两端的电压不低于　   　V。

11．（2019•泰兴市校级二模）如图甲是某实验小组用伏安法测小灯泡功率的实验中尚未连接完整的实物电路图。

（1）已知各小组实验用的小灯泡规格相同，额定电压都为2.5伏，电阻约为5欧，请用笔代替导线把图中实物电路连接完整。

（2）欢欢在连好电路后立即闭合开关，发现灯泡不亮、电流表没有示数，电压表指针满偏。出现这种现象的原因可能是：　   　。一旦出现这种现象，下一步的操作应该是立即　   　。

（3）排除故障并且正确调整后，欢欢再次闭合开关，发现电流表和电压表都只是稍稍的偏转，灯泡还是不亮，为了使灯泡正常发光并测定其额定功率，欢欢意识到下一步的操作应该是：调节　   　，同时注意观察　   　；若调节到位时电流表的读数为0.5A，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（4）同样的实验，乐乐所在的实验小组出现了这样的情况：他们的电路连接和操作都没有问题，调节滑动变阻器，电压表，电流表有变化，但无论怎么调节变阻器，电压表的读数总是大于2.5V，灯泡亮度偏亮。则他们下一步应该怎么办？答：他们应该　   　或　   　。

（5）完成上述探究后，小华又用电源、电流表、滑动变阻器、定值电阻R0，1只单刀开关和一个单刀双掷开关及若干导线，测量额定电流为I0的小灯泡的额定功率。利用所给实验器材，小华设出如图乙所示的电路，并顺利完成了实验。假如你是同组成员，请你帮助小华补全实验方案。

①将滑动变阻器的阻值调至最大；

②闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向触点　   　，移动滑动变阻器的滑片，使　   　；

③闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向另一触点，　   　；

④灯泡额定功率的表达式为：P＝　   　（用已知量和所测物理量的符号表示）。

12．（2019•广陵区校级二模）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接。

（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了　   　（选填“A”或“B”）滑动变阻器。

可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0﹣500Ω，滑片行程10cm）；

滑动变阻器B（阻值范围0﹣50Ω，滑片行程10cm）。

（3）换用了另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片位置，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为　   　W。

（4）小明想换用相同规格的另一个灯泡再做该实验，但他却操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出后电压表、电流表的示数变化情况是　   　。

（5）实验中刚刚测完上述（4）中的一个数据，电流表突然损坏了。他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和一个单刀双掷开关并设计出电路图（如图丁），重新进行了测量。请完成以下步骤：

步骤一：S2与接线柱1接通，闭合S1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为　   　；

步骤二：保持滑动变阻器阻值　   　（选填“变大”、“不变”、“变小”），将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR；

步骤三：断开S1、S2，整理器材。

写出灯泡额定功率的表达式P＝　   　。（用已知量和测量量表示）

13．（2019•惠山区校级二模）（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。

（2）正确操作，闭合开关后，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为　   　V．要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向　   　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为3.8V，此时电流表示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为　   　W。

（3）小强设计了另一种实验方案如图丁（其中电源电压未知，电阻R的阻值已知）。

实验步骤如下：

①电路如图丁所示，小远按电路图连接好电路；

②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；

③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2．先算出灯泡的电阻RL＝　   　（请你用所测的物理量及已知量表示），再根据，P0＝计算灯泡的额定功率。

他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是　   　。仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②改为　   　。

14．（2019•泰州一模）一个额定电压是3.8V的小灯泡，正常发光时的电阻约为10Ω，小强想测量它的额定功率。实验电路图和器材如图甲、乙所示。

（1）请用笔画线代替导线，将图乙连接完整，要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数增大。闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到　   　（C/D）端。

（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表指针不动。产生故障的原因可能是　   　。

A．灯泡灯丝断了          B．电流表接线短路

C．电源线接触不良        D．灯座接线短路

（3）排除故障后进行实验。当电压表的示数为3V时，电流表的指示如图丙所示，其读数

为　   　A，这时小灯泡的功率是　   　W。

（4）为测出小灯泡的额定功率，接下来应将滑片向　   　（C/D）移动但是，无论怎样移动滑片，电压表的示数也达不到3.8V．这时应该测量一下　   　。

15．（2019•工业园区二模）在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不许交叉）。

（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮。两电表无示数。为判断故障，将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是　   　。

（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示为　   　V。

（4）根据实验记录绘制I﹣U图象如图丙所示，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率。

（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。实验方案如下：请续写完成主要的步骤（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2最大阻值未知）

①按电路图连接电路。

②　   　，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。

③　   　，使电流表的示数为I额。

④保持其中一个滑动变阻器滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为I2。

⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝　   　。（用I额，I1，I2，R1表示）

（6）若小灯泡的额定电流为I额＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是　   　。

A．P0＝2P1     B．P0＝3P1        C．P0＝4P1         D．P0＝5P1

16．（2019•建邺区二模）现有一只额定电压为2.5V的灯泡L，两节新干电池，标有“50Ω1A”的滑动变阻器。

（1）如图甲是测定灯泡L额定功率的实物电路图（不完整），请用笔画线替代导线将实物电路图连接完整（要求：滑片P向B移动时灯变亮）

（2）连好电路闭合开关，发现电流表有示数、电压表示数为零。则电路故障原因可能是　   　。

（3）排除故障后调节滑动变阻器，进行几次实验，下表是数据表格，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（4）实验过程中，上述表格中的一组数据无法得到，请根据所学的知识进行推断应是第　   　次（填序号）数据

（5）小明还设计了如图乙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为U额，下列是设计的实验步骤，请补充完整。

①先闭合开关S、　   　（选填“S1”或“S2”），调节滑动变阻器R1的滑片，使电压表的示数为U额；

②只闭合开关S、　   　（选填“S1”或“S2”），调节　   　（选填“R1”或“R2”），使电压表的示数仍为U额；

③读出电阻箱此时连入电路的阻值为R0；

④小灯泡额定功率P额＝　   　（用已知物理符号表示）。

17．（2019•泰州三模）有一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想测量它的额定电功率。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为“10Ω0.5A”和“50Ω0.5A”的滑动变阻器两个、导线若干。

（1）小明设计了图甲所示电路，他应选规格为　   　的滑动变阻器才能完成实验。

（2）图乙是小华根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；

（3）小华改正接线后，闭合开关，观察到电流表指针不偏转，示数为零；电压表示数为0.8V则电路中出现的故障是：　   　

（4）小华排除故障后，继续实验。实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是　   　W；

（5）小华同学利用（4）中连接好的实物电路，探究电流跟电阻的关系。实验时，她将小灯泡分别换成多个已知阻值的定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丁所示，并记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻的阻值范围是：　   　Ω～　   　Ω；若实验中某两次接入的定值电阻之比为1：3，则滑动变阻器两端的电压之比是　   　，功率之比是　   　。

18．（2019•常熟市二模）在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。

（2）小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是　   　。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表数如图乙所示，则小灯泡额定功率为　   　W。

（3）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率（如表），你认为这样处理数据是　   　（合理/不合理）的，理由：　   　

（4）完成上述实验后，小华又重新设计了如图丙所示电路，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请根据以下实验步骤写出小灯泡的额定功率表达式（已知电源电压U不变）。

①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；

②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

则小灯泡的额定功率表达式为P额＝　   　。（用字母表示）

19．（2019•惠山区三模）用电压表和电流表测定额定电压为2.5V灯泡的额定功率，电路如图甲所示：

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　   　端（填“A”或“B”）；

（2）闭合开关后，小灯泡不发光，但电压表有示数。经检查，图中a、b、c三根导线中有一根断了，则该导线是　   　（选填字母“a”、“b”或“c”）；

（3）排除故障后测量灯泡额定功率：闭合开关，缓慢移动滑片，直至　   　时停止移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是　   　W，若此时换成“2.5V 0.6W”的另一灯泡，那么该灯泡的实际功率　   　0.6W（选填“＞”、“＜”或“＝”）；

（4）假如实验中电流表或电压表损坏，还能测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率吗？他们设计了如下图所示的4种电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值和R0阻值已知，其中不能测出小灯泡额定功率的是　   　。

20．（2019•泰兴市三模）某实验小组的同学在进行“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：“5Ω2A“；B：“20Ω 1A”）。

（1）实验中，应选用的滑动变阻器是　   　（选填“A”或“B”）。

（2）如图甲所示是小田同学连接的实物图，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成为正确的电路（不能与其他导线交叉）。

（3）小田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，小灯泡始终不发且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是　   　。

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为　   　W。

（5）由图乙推知：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（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

（6）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，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。

21．（2019•滨湖区模拟）如图甲是小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路，其中小灯泡额定电压U额＝2.5V，电源为两节新干电池。

（1）如图甲电路尚未连接完整，请用笔画线代替导线，帮小明正确连接好最后一根导线。

（2）电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表有示数，其原因可能是　   　。

（3）小明调节滑片，通过观察　   　（选填“小灯泡亮度”或“电压表示数”）来判断小灯泡是否正常发光。当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（4）完成上述实验后，小明利用手头器材和一只阻值为25Ω的定值电阻R，设计了如图丙所示电路来测量该灯泡的额定功率。请帮他完成正确的操作过程：

①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1＝　   　A；

②闭合开关S和S1断开开关S2，变阻器滑片位置　   　（选填“不变”或“改变”），读出电流表示数为I2

③小灯泡额定功率表达式为P额＝　   　（用上述物理量符号表示）。

22．（2019•南京二模）一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A．小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关、电源、滑动变阻器、导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。

（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是　   　。

（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如下表。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为　   　W。

（4）完成上面实验后，小明想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请帮小明将实验步骤补充完整；

①只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　   　，小灯泡正常发光；

②只闭合开关S、S2，使滑动变阻器的滑片　   　（填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为I；

③小灯泡的额定电功率表达式为P额＝　   　（用字母表示）。

23．（2019•溧水区二模）现有两只小灯泡L1和L2，L1的额定电压为3.8V、电阻大约为10Ω，L2的额定电流为I额。

（1）在测量L1额定功率的实验中，小明连接了如图甲的电路，其中电源电压为6V且保持不变。

①如图中用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉）。

②在连接电路时，有RA（5Ω，1A）、RB（10Ω，0.5A）和RC（10Ω，0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器　   　（填“RA”、“RB”或“RC”）连入电路，才能保证实验顺利进行。

③在实验中，若电压表示数为2V，为了能测量L1的额定功率，必须将滑动变阻器的滑片P向　   　（填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡L1正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡L1的额定功率为　   　W。

（2）小明设计了如图丙的电路，测出了小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）

①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额。

②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额．保持变阻器　   　的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。

则小灯泡额定功率的表达式P额＝　   　。（用I额、I1、I2、R1、R2中的字母表示）

24．（2019•启东市二模）小明测小灯泡的功率，电路如图甲所示。小灯泡L1的额定电压为2.5V。

（1）在图1甲中，用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）当电压表的示数达到2.5V时，电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　   　W。

（3）完成上述实验后，小明设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率。实验方案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R0）

①按电路图连接电路。

②只闭合开关　   　，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，灯泡L2正常发光。

③只闭合开关　   　，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。

④保持　   　滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。

⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为P额＝　   　。（用I额、I1、I2、R0表示）

（4）小华利用小明的部分实验器材，在三个虚线框内分别接入了二个开关和一个电压表，设计了①②③三种测未知电阻Rx阻值的方案（R0阻值已知），如图2所示，可行的方案有　   　（填序号）。

25．（2019•高邮市二模）小明利用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，实验室提供的器材有：电源（电压保持6V不变）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（50Ω1A）各一只，导线若干。

（1）小明连接了如图甲所示的实验电路，检查后发现有一根导线连接有错误。请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。

（2）电路改正后，调好变阻器滑片，闭合开关，小明发现灯泡不亮，电流表的示数为零，电压表有示数，取下灯泡，两表的示数仍不变，其故障可能是　   　。

（3）故障排除后，小明闭合开关，将滑片移动到某个位置时，电压表示数为2V，为了使小灯泡正常发光，需将滑片向　   　移动。（左/右）

（4）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，并描绘出图乙所示的图象，则小灯泡的额定功率为　   　W；小灯泡正常发光时，变阻器消耗的功率为　   　W。

（5）在实验过程中，滑动变阻器突然损坏（其他器材完好），老师提供了另一只规格为“15Ω1A”的滑动变阻器，若要继续用图甲的电路来测量出小灯泡的额定电功率，则至少应在原电路中　   　（串联/并联）一只　   　Ω的电阻。

（6）小华利用图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。

26．（2019•苏州模拟）小丽做测量小灯泡电功率的实验（小灯泡标有“2.5V”字样，电阻约10Ω）。

（1）如图甲所示是小丽连接的部分电路，请将电路连接完整。

（2）连接电路时，开关S应当处于　   　状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　   　（选填“左端”或“右端”）。

（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是　   　。

（4）实验过程中，当电流表的示数为0.25A时，此时电压表的示数如图乙所示，则灯泡两端的电压为　   　V，此时小灯泡的电功率为　   　W．要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向　   　（选填“左”或“右”）调节。

（5）做完此实验后，小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx的阻值，与其他同学讨论后，她通过增加一电阻箱R0 （0～9999Ω5A）、定值电阻（200Ω2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种方案（如图）。在A、B两种方案中，方案　   　可以让测量结果更准确，理由是　   　。（电表为理想电表）

二．计算题（共12小题）

27．（2019•泸州）小明家电热水器铭牌标识为“220V 1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：

（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？

（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？

（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？

28．（2019•荆门）如图为一个电吹风的简易电路，R1、R2为发热用的电阻丝，M为带动风扇转动的电动机，开关S2上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通S1时，风扇吹冷风，此时回路中电流为0.1A；在保持S1接通的情况下，转动S2，若使S2与2、3接通，风扇吹暖风；若使S2与3、4接通，风扇吹热风。

（I）求吹冷风时，电路消耗的电功率；

（2）吹暖风时，电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍；吹热风时，电阻丝的热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍，求R1、R2的阻值。

29．（2019•湖州）现有规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。

（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而　   　（选填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？

（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少？

30．（2019•绍兴）电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果，如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下

表乙。

乙

（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？

（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已

知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。

①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为　   　（选填“高”、“中”或“低”）温档。

②中温档功率为多少瓦？

③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？

31．（2019•益阳）洞庭湖区域盛产水稻，早稻收获期恰逢长江中下游梅雨季节。为解决早稻收获后稻谷霉变问题，某科技小组设计了一个稻谷烘干机。它的电路图如图甲所示，M为电动鼓风机，R为湿敏电阻，其阻值能根据相对湿度（水蒸气含量）的变化而改变，且能满足实际需要。R0为10Ω的定值发热电阻。

（1）若鼓风机的额定电压为220V，额定功率为440W，鼓风机正常工作的电流为多大？

（2）相对湿度在40%～80%范围内时，R的阻值随相对湿度变化的关系如图乙所示。当相对湿度为70%时，试求发热电阻R0的电功率为多大？

32．（2019•泰州）如图为某型号电动机的铭牌，求：

（1）此电动机的额定电流。

（2）此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能。

33．（2019•盐城）新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热，其内部电路

如图所示，R1和R2均为电热丝，S1是温度自动控制开关，高、低温挡的额定功率见下表。煮饭时，闭合开关S，电饭锅正常工作30min消耗的电能为0.44kW•h，求：

（1）煮饭时通过R1的电流。

（2）电热丝R2的电阻。

（3）30min内R2消耗的电能。

34．（2019•岳阳）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。

（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；

（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电压；

（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。

35．（2019•台州）某电热砂锅的简化电路如图甲。R1、R2为发热电阻，S为旋转型开关，a、b、c、d为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低档”、“高档”之间的转换，工作时先用高档加热锅内汤料到沸腾，再用低档持续加热食物，使食物“汤浓味鲜”。

（1）高档加热时，开关S应旋至触点　   　（选填“ab”、“bc”或“cd”）位置。

（2）某次烹饪一共用时6小时，电功率与加热时间的关系如图乙所示，则本次烹任共消耗多少电能？

（3）发热电阻R1和R2的阻值分别为多少？

（4）生活中，有时也会选择电压力锅烹饪，因为电压力锅煮熟相同质量的同种食物，通常比电热砂锅更省电。请你从能量利用率的角度，结合所学知识对电压力锅能省电作出简要的解释。

36．（2019•南充）如图，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值。

（1）求定值电阻R1前后两次电功率之比；

（2）求电源电压；

（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。

37．（2019•自贡）图13是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω2A”，灯泡L上标着“10V12W”的字样，电源电压恒为16V。

（1）求定值电阻R0的阻值；

（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。

38．（2018•鄂尔多斯）图甲是办公室和教室常用的立式饮水机，图乙为饮水机的铭牌参数，图丙为饮水机内部简化电路图。S是温控开关，R1是调节电阻，其阻值为198Ω，R2是供热电阻。

（1）当开关　   　时（选填“断开”或“闭合”），饮水机处于加热状态。

（2）现将装满水箱的水烧开，水吸收的热量是多少？[水的初温为20℃，在1标准大气压下，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]

（3）当饮水机处于保温状态时，供热电阻的功率是多少？

39．（2019•广东）如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60W；蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时，不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：

（l）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为　   　能的过程。

（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关　   　。

（3）10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为　   　W。

（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电　   　小时。若充电电压为20V，则充电电流为　   　A。

（5）该百叶窗电池板的面积为　   　m2。

40．（2019•泰州）在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）按照图甲正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有转，造成该现象的原因不可能的是　   　。

A．小灯泡断路

B．小灯泡两端电压太小

C．滑动变阻器阻值太大

D．电源电压太小

（2）移动滑片，当电压表的示数为　   　V时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为　   　W。

（3）据实验测得的数据画出小灯泡I﹣U关系图象如图乙（坐标轴上的数值已被擦除），分析图象可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻　   　（增大/减小/不变）。

（4）当小灯泡两端电压为2V时，其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

答案与解析

一．实验探究题（共26小题）

1．（2019•亭湖区校级一模）小刚同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示（电源电压为3V不变），小灯泡所标示的额定电压为2.5V。

（1）同学按甲图连好电路如图甲所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最　左　（左/右）端；

（2）接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在甲图中在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法：

（3）改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是　电压表（或灯泡）短路　；

（4）排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是　0.75　W；

（5）由第（4）问知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是　灯丝的阻值会随温度变化而变化　。

（6）完成测量后，小刚在原电路中再串联一个相同的小灯泡，并将滑动变阻器的滑片置于最右端，此时电路消耗的总功率为　0.75　W

（7）小刚同学又设计了一种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案如图丙所示，方案中定值电阻的阻值为R0．电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0＝I2Rx可得Rx＝I1R0/I2，请判断结果是否正确并简要说明理由　否；前后两次电路中，R0、Rx两端电压不等　（是/否）。

【分析】（1）闭合开关前，为保护电路，他应将滑片P移到阻值最大处；

（2）原电路中，电压表测电源电压，应测灯的电压；

（3）改正连接后，他闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，变阻器正常，根据灯泡不发光，电压表示数为0分析；

（4）根据画出的小灯泡的电流随电压变化的图象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；

（5）灯丝的阻值会随温度变化而变化；

（6）完成测量后，小刚在原电路中再串联一个相同的小灯泡，并将滑动变阻器的滑片置于最右端，变阻器连入的电阻串联，由分压原理和串联电路电压的规律可知每个灯的电压，由图乙知电路的电流，根据P＝UI求出此时电路消耗的总功率；

（7）分析开关转换时电路的连接，根据分压原理可知电阻R0和RX两端的电压不相等，即I1R0≠I2Rx，据此回答。

【解答】解：（1）同学按甲图连好电路如图甲所示，闭合开关前，他应将滑片P移到阻值最大处，即滑动变阻器的最左端；

（2）原电路中，电压表测电源电压，应测灯的电压，如下所示：

（3）改正连接后，他闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，变阻器正常，发现灯泡不发光，电压表示数为0，那么电路的故障原因是：电压表（或灯泡）短路；

（4）根据画出的小灯泡的电流随电压变化的图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，可知小灯泡的额定功率是：

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；

（5）由第（4）问知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，根据I＝，则电阻不是定值，形成的原因是灯丝的阻值会随温度变化而变化；

（6）完成测量后，小刚在原电路中再串联一个相同的小灯泡，并将滑动变阻器的滑片置于最右端，变阻器连入的电阻为0，由分压原理，两灯的电压相等，根据串联电路电压的规律，每个灯的电压为，由图乙知，灯的电流即电路的电流为0.25A，此时电路消耗的总功率为：

P′＝UI′＝3V×0.25A＝0.75W；

（7）开关转换时，R0和RX分别与变阻器串联，在串联电路中，根据分压原理，因Rx≠R0，电阻R0和RX两端的电压不相等，即I1R0≠I2Rx，该方案不正确，即实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等。

故答案为：（1）左；（2）如上所示；（3）灯泡（或电压表）短路；（4）0.75；（5）灯丝的阻值会随温度变化而变化；（6）0.75；（7）否；前后两次电路中，R0、Rx 两端电压不等。

【点评】本题测定小灯泡电功率，考查注意事项、电路连接、故障分析、电功率计算、影响电阻大小的因素、欧姆定律的运用和对实验方案的评估。

2．（2019•建湖县校级三模）在“测定小灯泡电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡额定电压为3.8V、电阻约10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

（2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片应位于　左　（左/右）端。

（3）小明连接好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应该进行的是　D　

A．检查电路                 B．移动滑片，继续进行实验

C．更换小灯泡              D．观察电流表与电压表是否有示数

（4）小明同学闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表示数（如图所示）为　2.5　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片向　右　（左/右）端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为　1.14　W。

（5）正确连好电路后发现电压表0～15V量程损坏，只能用0～3V量程。为了测量小灯泡的额定功率，小明将电压表并联在滑动变阻器两端，其它连接不变，进行实验，请问小明的操作是否合理　合理　，理由是　由串联电路电压的规律，当变阻器的电压为2.2V时，灯正常发光　。

【分析】（1）根据小灯泡额定电压为3.8V确定电压表选用大量程与灯并联；

（2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处；

（3）根据闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处分析；

（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据功率公式求出灯泡的额定功率；

（5）根据串联电路电压的规律分析。

【解答】解：（1）小灯泡额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：

（2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即左端；

（3）小明连接好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器接入电路的电阻过大，使得电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，达不到发光的亮度，故接下来观察电流表、电压表是否有示数，若有示数则说明电路为通路，电路各元件正常，故选D；

（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用大量程，分度值为0.5V，示数为2.5V，小于灯的额定电压3.8V，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；

当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（5）由串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：

6V﹣3.8V＝2.2V时，灯的电压为3.8V，灯正常发光，记下电流表示数，根据P＝UI可求出灯的额定功率，故小明将电压表并联在滑动变阻器两端，其它连接不变，进行实验，小明的操作合理。

故答案为：（1）如上所示；（2）左；（3）D；（4）2.5；右；1.14；（5）合理；由串联电路电压的规律，当变阻器的电压为2.2V时，灯正常发光。

【点评】本题测定小灯泡电功率实验，考查电路连接、操作过程、注意事项、串联电路的规律、功率计算及对实验方案的评估。

3．（2019•江都区校级二模）小明欲测量一只小灯泡的额定功率。器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压约6V左右）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（20Ω2A）、开关各一只，导线若干。

（1）如图甲所示是小明开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的接法。

（2）正确操作后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流为　0.3　A，小灯泡的额定功率为　0.75　W。

（3）小明还想换一种方法测定该小灯泡的额定功率，于是向老师要了一个阻值已知的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计了如图丙所示的电路。请你根据他设计的电路，补全主要的实验步骤：

实验步骤：①将开关S1闭合，S2断开，P滑至最左端，读出电压表示数U；

②S2与a接线柱接通，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为U额；

③S2与b接线柱接通，　不移动　（移动/不移动）滑动变阻器滑片，读出电压表示数U0；

小灯泡的额定功率P额＝　U额×　（用已知量和测量量的符号表示）。

（4）小明在（3）中测得电源电压为6V，他还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω，8Ω，6Ω和4Ω的定值电阻，其余连接均不改变。

①在实验过程中，将4个定值电阻依次接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值U0不变，为了能够顺利得到4组I、R数据，完成实验，该电压U0的取值大小应满足：　2V≤U0≤2.4V　；

②四次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是　4：1　。

【分析】（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与灯串联，电压表与灯并联；

（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；

（3）由P＝UI原理可知，在没有电流表的情况下，测出灯的额定电流是关键：

①先测量出灯的电压，

②然后使灯与变阻器串联，通过移动变阻器的滑片，使灯正常发光；

③保持滑片位置不动，通过开关的转换，使定值电阻R0 与变阻器串联，记下电压表的示数U′；

在③利用串联电路的规律可得出变阻器的电阻大小，在②中，根据串联电路的规律和欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式；

（4）①根据电流表量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求电路中的最小电阻和定值电阻的电压；

根据串联电路电压的规律和分压原理确定当最大电阻连入电路时，控制电压表不变最小的示数；

②当电压表调到控制电压时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压不变，定值电阻的电压（电压表示数）与变阻器的电压之比为定值，根据分压原理得出变阻器连入电路中的最小电阻和最大电阻之比，

根据P＝UI＝，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电阻的反比求解。

【解答】解：

（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，如下所示：

（2）正确操作后，当小灯泡正常发光时，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0.3A，小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；

（3）实验步骤：

①将开关S1闭合，开关S2断开，P滑到最左端，读出电压表示数U；

②再将S2与接线柱a接通，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；

③S2与接线柱b接通，不移动滑动变阻器滑片，读出电压表示数U0；

在③中，R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，由欧姆定律，通过根据R0的电流大小为：

I0＝，串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：

R滑＝＝×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

在②中，灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律，通过变阻器的电流：

I变＝﹣﹣﹣﹣﹣②，

由①②得，I变＝，

根据串联电路电流的规律，灯的额定电流：

I额＝I变═，

则小灯泡的额定功率：

P额＝U额×。

（4）把四个电阻串联接入电路中，为了保护电流表，电路中的电流不能超过0.6A，故电路的最小电阻为：

R小＝＝＝5Ω，

电路中接入4Ω的电阻时，滑动变阻器接入电路的最小电阻为：R滑小＝R小﹣4Ω＝1Ω；

根据串联电路电压的规律，当电压表示数为U0时，变阻器分得的电压U滑＝U﹣U0＝3V﹣U0，

根据分压原理：＝，

﹣1＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，因研究电流与电阻关系时，电压表示数为定值，③左边为定值，右边也为一定值，当R滑最小为1Ω时，对应的定值电阻为4Ω，代入③得：

U0＝2.4V；即定值电阻两端的最大电压为2.4V；

当定值电阻为最大10Ω时，同理，对应的变阻器有最大值R滑大＝20Ω，代入③得：

U0＝2V，

即2V≤U0≤2.4V；

②四次实验中，当电压表调到控制电压U表时（保持不变），根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：

U滑＝U﹣U表＝6V﹣U表，则变阻器的电压保持不变，

由分压原理可得＝定值，当定值电阻分别取4Ω和10Ω时，故对应的变阻器的变阻器连入电路中的电阻之比＝，

根据P＝UI＝，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比，

滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比等于变阻器连入电路中电阻的反比，

即四次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比是：

＝＝。

故答案为：（1）如上；（2）0.3；0.75；（3）③不移动；U额×；（4）①2V≤U0≤2.4V；②5：2。

【点评】本题测量一只小灯泡的额定功率，考查电路连接、电流表读数、功率计算及设计方案测功率的能力，同时也考查了在电压一定时，电流与电阻的关系实验对器材的要求，综合性强，难度大。

4．（2019•越秀区校级二模）完成下面测量小灯泡的电功率实验（小灯泡额定电压2.5V）

（1）请根据实验目的，连接图甲的电路。

电路正确连接后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如表：

（2）第3次实验的电压表、电流表示数如图乙所示，请把实验数据填写在表中。

（3）小灯泡在第1次实验时的电阻R＝　10　Ω

（4）第5次实验看不到灯泡发光，电路是否是断路？　否　（选填“是”或者“否”）判断的依据是什么？　电流表有示数　。

小明实验时，连接了如图丙所示的实物图，接线有错误。

（5）在方框图内画出与图丙连接情况对应的电路图。

（6）若图丙所示电路，只是接线有错误。闭合开关，电压表指针是否有偏转？　是　（选填“是”或“否”）

【分析】（1）将电源、开关、电流表、灯泡、滑动变阻器组成串联电路，电压表并联在灯泡的两端，根据小灯泡的额定电压判断电压表的量程，根据图乙判断出电流表的量程；

（2）根据电压表和电流表的量程和分度值读出电压表和电流表的示数；

（3）由R＝计算第1次实验时的灯泡电阻；

（4）根据电路中有电流分析解答；

（5）根据图丙画出电路图；

（6）电压表串联入电路中，由电路特点和欧姆定律分析解答。

【解答】解：（1）将电源、开关、电流表、灯泡、滑动变阻器组成串联电路，电压表并联在灯泡的两端，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0﹣3V，由图乙知电流表的量程为0﹣0.6A，变阻器一上一下接，如图所示：

（2）图乙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；电压的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为1.5。

（3）由表中数据知，第1次实验灯泡两端电压3.0V，通过的电流为0.30A，由欧姆定律可得此时灯泡电阻R＝＝＝10Ω。

（4）由表中数据知，第5次实验中，灯的电压为0.4V，电流为0.12A，电路中有电流，所以电路没有断路。

（5）由图丙知，变阻器、电压表、灯泡串联，电流表与灯泡并联，由此画出电路图如图所示：

（6）电压表串联入电路中，由于其内阻非常大，由串联电路的分压原理知，电压表示数几乎等于电源电压，故电压表指针有偏转。

故答案为：（1）见上图；（2）

（3）10；（4）否；电流表有示数；（5）见上图；（6）是。

【点评】本题是测灯泡功率的实验，考查了实物图的连接和根据实物画电路斩首，电表的读数，电阻的计算，故障现象分析，考查知识点多，难度中等。

5．（2019•张家港市校级模拟）现有两只小灯泡L1、L2，它们的额定电压分别为2.5V和3.8V。

（1）如图甲是小明测定灯泡L1的功率的实物电路图（不完整）。

①请用笔画线代替导线帮小明将实物电路图连接完整。由于电路中某一元件有故障，当闭合开关时电压表无示数，经检查电源、开关、表、导线及其连接都完好，为查出故障元件，小明进一步观察　电流表的示数　。请你写出小明的判断方法：　如果电流表没有示数，则为滑动变阻器断路，如果电流表有示数，则为灯泡短路　。

②正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到　A　端（选填“A“或“B“）。闭合开关后，移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L1的额定功率为　0.8　W。

（2）小华想利用图丙所示的电路测灯泡L2正常发光时的电阻。图中R为阻值已知的定值电阻，还缺两个开关和一只电表（电流表或电压表），请在虚线框内补上这三个元件的符号，使电路完整，操作简单。并请你帮她写出表达式R2＝　×R　（用已知量和所测量表达）

【分析】（1）①变阻器按一上一下接入电路中，将电源连入电路中，注意电流从电流表正接柱流入，从负接线柱流出；

由题意知，电源、开关、两电表、导线及其连接都完好，不存在电路故障，电路只有一处故障，电路故障只能出现在灯泡或滑动变阻器处：

如果电流表无示数，电压表无示数，则可能整个电路断路，即滑动变阻器断路造成的：

如果电流表有示数，则电路为通路，可能是灯泡短路造成的；

②为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，根据电流表选用的量程读数，根据P＝UI求出灯泡L1的额定功率；

（3）由图丙R与L2串联，首先移动滑片，使灯正常发光，然后保持滑片位置不动，通过开关转换可以测量电源电压和灯泡两端电压（电路的连接关系不变），所以电压表应并联在灯L2的两端，根据串联电路电压特点计算R两端电压，根据欧姆定律，计算出灯正常工作时通过R电流，即灯泡正常工作时的电流，由欧姆定律，从而计算出灯泡正常发光的电阻。

【解答】解：（1）①变阻器按一上一下接入电路中，将电源连入电路中，注意电流从电流表正接柱流入，从负接线柱流出，如下左所示：

因电压表没有示数，并且电源、开关、表、导线及其连接都完好，如果电流表无示数，则电路存在断路，故断路位置是滑动变阻器断路；

如果电流表有示数，则电路为通路，则电电路故障是灯泡短路；

②由乙图可知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，

所以灯泡L1的额定功率：

P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；

（2）由上面的分析知，右上边的是电压表；左边两虚线框内是开关，如上右所示：

①只闭合S和中间的开关，移动滑片使电压表示数为3.8V；

②保持滑片位置不动，断开中间开关，闭合左上边开关，测出灯与R的总电压为U′，根据串联电路的电压特点，R两端电压：

UR＝U′﹣3.8V

③由欧姆定律，R的电流即灯的额定电流为：

I额＝＝，

灯泡L2正常发光时的电阻：

R2＝＝＝×R。

故答案为：完整电路如图所示：。

故答案为：（1）①如上左所示；

电流表的示数；如果电流表没有示数，则为滑动变阻器断路，如果电流表有示数，则为灯泡短路；

②A；0.8；

（2）如上右所示；×R。

【点评】本题考查实物电路的连接、电路故障分析、电流表读数、功率计算及设计方案测灯正常发光时电阻的能力。最后一问有难度。

6．（2019•姑苏区校级二模）一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A，同学们想测定这个小灯泡的额定功率。实验桌上有三个规格分别为“10Ω1A”、“50Ω0.5A”和“1kΩ1A”的滑动变阻器，所用电源电压为12V。

（1）用笔画线代替导线，将图乙电路连接完整。

（2）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析认为小明应选用规格为　50Ω 0.5A　的滑动变阻器。

（3）小明正确选择了滑动变阻器，将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑片P，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是　滑动变阻器使用的都是下端接线柱　；

（4）小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为6V时，电流表的示数如图丙所示为　0.32　A，小灯泡的额定功率是　1.92　W。

（5）不改变上面连接好的电路，还可以完成的实验有：　测量小灯泡的电阻　（写出一个即可）。

【分析】（1）按照电路图的原件顺序和滑阻、电压表的使用原则把实物图连上。

（2）根据灯泡电流 为0.3A可以排除“1kΩ 0.1A”不可以用，滑阻连入电路后，要承担6V电压，而“10Ω 1A”滑阻与灯泡串联时最大只能承担3V电压，所以也不符合要求，只能选“50Ω 0.5A”这一个。

（3）根据现象判断电路电阻太大，而滑阻移动不能改变电路电流，所以判断出滑阻下面的两个接线柱接入电路，只起了一个定值电阻的作用，起不到改变电压的作用；

（4）读出电流表示数，然后用公式P＝UI 计算额定功率。

（5）根据这些实验器材并结合公式R＝可知，该电路也可测量小灯泡的电阻。

【解答】解：

（1）电流表和滑阻的B接线柱相连，灯泡的另一个接线柱回电源负极。具体连接如下图：

（2）由于电路中电流为0.3A，所以先把“1kΩ 0.1A”排除，电源电压12V，灯泡额定电压为6V，所以滑阻要和灯泡平分电源电压，根据测量分压原则，滑阻阻值要能达到20Ω以上，所以“10Ω 1A”的一个最大电阻达不到要求，故选“50Ω  0.5A”的这一个。

（3）灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变说明滑动变阻器滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）；

（4）根据电流表量程和指针位置可知I＝0.32A，则电功率P＝UI＝6V×0.32A＝1.92W。

（5）根据实验电路图和公式R＝可知，该电路图还可以测小灯泡的电阻。

故答案为：

（1）见上图；（2）50Ω 0.5A；（3）滑动变阻器使用的都是下端接线柱；（4）0.32；1.92；（5）测量小灯泡的电阻。

【点评】本题考查了实验的注意事项和电路故障的判断、电流表的读数、器材规格的选择、电功率的计算等，平时学习时一定注意该方法的掌握与应用。

7．（2019•邗江区校级二模）在“测量小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　左　（左/右）端。闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数。电压表无示数，则电路故障是　灯泡（或电压表）短路　。

（3）排除故障后，移动变阻器的滑片，使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图乙所示，其值为　2.5　V，小灯泡的额定功率为　0.75　W。

（4）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一，请你帮助分析出这种现象的原因是　灯的电阻随温度的变化而变化　。

【分析】（1）铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡，表示灯的额定电流为0.3A，据此确定电流表选用小量程与电流串联，将灯串联在电路中；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；

闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表无示数分析电路故障；

（3）根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；

（4）根据P＝，若电阻不变，则电压为原来的一半时，功率为原来的四分之一，据此分析。

【解答】解：

（1）铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡，表示灯的额定电流为0.3A，故电流表选用小量程与电流串联，将灯串联在电路中，如下所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即左端；

闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，电压表无示数，则电路故障是灯泡（或电压表）

短路；

（3）排除故障后，移动变阻器的滑片，使电流表示数为0.3A，此时电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其值为2.5V，小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；

（4）根据P＝，若电阻不变，则电压为原来的一半时，功率为原来的四分之一，但因灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一。

故答案为：（1）如上所示；（2）左；灯泡（或电压表）短路；（3）2.5；0.75；（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化。

【点评】本题测量小灯泡功率，考查电路连接、注意事项、故障分析、电压表读数、功率计算及影响电阻大小的因素。

8．（2019•江都区校级三模）小亮和小雨做“测定小灯泡电功率”的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）他们的实验过程如下：

①连接如图甲所示的电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并在图中改正（导线不能交叉）。

②电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是：　灯泡断路　。

③某次实验时电压表的示数如图乙，要测量小灯泡的额定功率，他应将滑片P向　左　端（选填“左”或“右”）移动。

④当电压表示数为2.5V时通过小灯泡的电流如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为　0.6　W。

（2）小雨想利用图丁所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻RL，R为电阻箱。下面是他的实验过程，请你帮他完成实验。

①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U。

②闭合开关S和S1，断开S2，调节电阻箱直至电压表的示数为　U﹣2.5V　，读出此时电阻箱的阻值为R0。

③计算RL的表达式为：RL＝　　。

【分析】（1）①原电路中，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联；

②若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数接，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，则与电压表并联的支路断路了；

③灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；

④根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出该小灯泡的额定功率；

（2）先测量出电源电压，通过开关的转换使两电阻串联，电压表测电阻箱的电压，由串联电路电压的规律，当电压表示数为U﹣2.5V时，灯正常发光，由分压原理得出RL的表达式。

【解答】解：（1）①原电路中，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：

②经分析，电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，产生这种现象的原因可能是灯泡断路；

③灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.7V，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，故滑片向左端移动，直到电压表示数为额定电压；

④当电压表示数为2.5V时通过小灯泡的电流如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则该小灯泡的额定功率为：

P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；

（2）实验过程：

①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U。

②闭合开关S和S1，断开S2，调节电阻箱直至电压表的示数为U﹣2.5V，读出此时电阻箱的阻值为R0。

③在①中，电压表测电源电压U；

在②中，两电阻串联，电压表测电阻箱的电压，由串联电路电压的规律，当电压表示数：U﹣2.5V时，灯的电压为2.5V，灯正常发光，由分压原理：

＝，

RL的表达式为：

RL＝。

故答案为：（1）①如上图略； ②灯泡断路；   ③左；   ④0.6；

（2）U﹣2.5V；   。

【点评】本题测定小灯泡电功率的实验，考查电路连接、故障分析、操作过程、功率计算及设计方案测额定功率的能力。

9．（2019•邗江区校级三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，可选择的器材有：两端电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表（0﹣0.6A，0﹣3A），电压表（0﹣3V，0﹣15V），“20Ω1A”的滑动变阻器R1和“5Ω2A”的滑动变阻器R2，开关和导线若干，实验步骤如下：

（1）请用笔画线表示导线将图甲的电路连接完整，要求滑片向右移动时小灯泡变亮。

（2）连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现灯泡忽亮忽暗，则故障可能　A　；

A．滑动变阻器滑片接触不良B．小灯泡短路

C．滑动变阻器短路D．滑动变阻器断路

（3）故障排除后，小明移动滑片P，当电压表的示数如图乙所示为　2.7　V，若要使电压表的示数为额定电压，滑动变阻器滑片应向　左　（选填“左”或“右”）移动。

（4）小米根据实验中获得的数据绘制的小灯泡“I﹣U”图象如图丙所示，则小灯泡的额定电功率为　0.75　W；本实验中小明选用的滑动变阻器是　R1　（选填：“R1”或“R2”）

（5）小米查阅有关资料后得知，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，据此分析，所测量的额定功率偏　大　（选填“大”或“小”）。善于思考的小米把电流表和电压表按照如图的方式进行连接，她认为可以减小因电压表内部有微弱电流带来的误差，但是老师又告诉她，电流表也有电阻，工作时也会分得很小的电压，据此分析，所测量的额定功率偏　大　（选填“大”或“小”）。

【分析】（1）滑动变阻器的接法采取“一上一下”的连接方式，灯泡变亮，表明小灯泡的实际功率变大，电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小。

（2）当灯泡出现忽亮忽灭，说明在移动滑动变阻器的滑片时，说明电路接触不良；

（3）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据分度值读数图乙电压表的示数；

电压表示数大于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器，减小灯泡电压，根据电路图确定滑片的移动方向；

（4）根据小灯泡的“I﹣U”图象，根据P＝UI可求小灯泡的额定功率；

小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能保持电阻一定；串联电路的电压规律和欧姆定律得了变阻器连入电路中的电阻确定选用的滑动变阻器；（5）图中电压表测量准确，根据并联电路电流的规律，确定电流表示数与实际通过灯的电流大小关系，根据P＝UI分析；

图中电流表测量准确，根据串联电路电压的规律，确定电压表示数与灯泡实际电压的关系，根据P＝UI分析。

【解答】解：（1）灯泡与滑动变阻器串联接入电路，滑片向右移动时，灯泡变亮，表明小灯泡的实际功率变大，电路中电流变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，所以将滑动变阻器滑片右边的电阻连入电路，如图所示：

（2）A、因移动滑片导致灯泡忽灭忽亮，这说明滑动变阻器的滑片P接触不良，故A符合题意；

B、若小灯泡短路，灯泡一直都不发光，故B不符合题意；

C、若滑动变阻器短路，电路中的电流不变，灯泡一直发光，不会出现忽明忽暗的现象，故C不符合题意；

D、若滑动变阻器断路时，电路中没有电流，灯泡不会发光，故D不符合题意。

故选A。

（3）小灯泡额定电压为2.5V，则图乙中电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.7V；

此时电压表示数大于灯泡额定电压，要使电压表的示数减小为额定电压，由串联分压的规律可知，需增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动；

（4）灯泡正常发光时，其电压UL＝2.5V，由图丙的图象可知，此时电路中的电流为：I＝0.3A，

小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；

灯泡正常发光时，由串联电路的电压特点可得，此时滑动变阻器两端电压：U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V，

此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝＝≈7Ω，

所以本实验中应该选择规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器，即选R1；

（5）图中电压表测量准确，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于实际通过灯的电流，根据P＝UI，所测量的额定功率偏大；

图中电流表测量准确，根据串联电路电压的规律，电压表的示数大于灯泡实际电压的关系，根据P＝UI知所测量的额定功率偏大。

故答案为：（1）如上图所示；（2）A；（3）2.7；左；（4）0.75；R1；（5）大；大。

【点评】本题考查“测量小灯泡电功率”的实验，考查了滑动变阻器的选择，同时考查了电流表及电功率的计算；有很强的代表性，属于中考常考的重点内容，应熟练掌握。

10．（2019•亭湖区校级一模）在测定“小灯泡电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡额定电压为3.8V、电阻约10Ω，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。

（2）小明连接好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，接下来应该进行的是　D　

A．检查电路                B．移动滑片P，继续进行实验

C．更换小灯泡        D．观察电流表与电压表是否有示数

（3）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为　2.5　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向　左　（左/右）端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为　1.14　W。

（4）小明测量完小灯泡的额定功率后，又闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出小灯泡电功率P与小灯泡两端电压的平方U2的关系图象，如下图的四个图象中可能正确的是　D　。

（5）在某两次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，根据灯的电阻变化规律可知△R1　＞　△R2，（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

（6）小明还想探究电流与电阻的关系，他将电路中的小灯泡换成了定值电阻，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，根据现有器材，为了使这四个电阻都能为实验所用，应控制定值电阻两端的电压不低于　3　V。

【分析】（1）由灯泡的额定电压和电阻根据欧姆定律计算灯泡电流，确定电流表的量程与灯串联；

（2）功率的大小决定灯泡的亮度；

（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据功率公式求出灯泡的额定功率；

（4）根据P＝结合灯的电阻随温度的增大而变大分析；

（5）根据电流的变化判断出总电阻的变化，得出电阻变化的大小关系；

（6）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变为3V，由串联电路电压的规律求出变阻器的电压根据分压原理求解。

【解答】解：（1）因为灯泡的额定电压为3.8V，电阻约10Ω．则灯泡的电流约为：I＝＝＝0.38A，因此电流表选择0～0.6A的量程，电流表与灯串联，电压表与灯泡并联，选用0﹣15V的量程，如下所示：

；

（2）小明连接好电路闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器接入电路的电阻过大，使得电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，达不到发光的亮度，故接下来观察电流表、电压表是否有示数，根据电流表和电压表的示数判定不发光的原因，故选D；

（3）电压表选择0～15V量程，每一个小格代表0.5V，电压为2.5V；灯泡实际电压小于额定电压，实际功率小于额定功率；为了使灯泡正常发光，滑动变阻器分得的电压需减小，应减小滑动变阻器的电阻，因此滑片需向左端移动；

由图象知：灯泡在额定电压3.8V时，通过灯泡的电流为0.3A，P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（4）根据P＝，设灯的电阻不变，P与U2成正比，P随U2的变化关系为一过原点的直线，但灯的电阻随温度的增大而变大，故P随U2的变化关系不是一条直线，故AB错误；在U2相同的情况下，实际的电功率比B选项中直线对应的功率相应的变小，故C错误，D正确。

故选D；

（5）当滑动变阻器的电阻变小时（总电阻也会变小），由分压原理，其分得的电压变小，根据串联电路电压的规律，则灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率增大、灯丝温度升高，则灯泡电阻变大，但总电阻变小。根据R＝R滑+R灯可知，只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小，即△R1＞△R2；

（6）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：

U滑＝U﹣UV，根据分压原理有：＝，即 ﹣1＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

因电源电压和电压表示数不变，①式左边为一定值，故①式右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻最大，

即 ﹣1＝，故UV＝3V，

故他将电路中的小灯泡换成了定值电阻，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，根据现有器材，为了使这四个电阻都能为实验所用，应控制定值电阻两端的电压不低于3V。

故答案为：（1）如图；（2）D；（3）2.5；左；1.14；（4）D；（5）＞；（6）3。

【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、操作过程、额定功率的计算、影响电阻大小的因素对器材的要求和控制变量法的运用。

11．（2019•泰兴市校级二模）如图甲是某实验小组用伏安法测小灯泡功率的实验中尚未连接完整的实物电路图。

（1）已知各小组实验用的小灯泡规格相同，额定电压都为2.5伏，电阻约为5欧，请用笔代替导线把图中实物电路连接完整。

（2）欢欢在连好电路后立即闭合开关，发现灯泡不亮、电流表没有示数，电压表指针满偏。出现这种现象的原因可能是：　灯泡的灯丝烧断　。一旦出现这种现象，下一步的操作应该是立即　断开开关　。

（3）排除故障并且正确调整后，欢欢再次闭合开关，发现电流表和电压表都只是稍稍的偏转，灯泡还是不亮，为了使灯泡正常发光并测定其额定功率，欢欢意识到下一步的操作应该是：调节　滑动变阻器的滑片　，同时注意观察　电压表示数　；若调节到位时电流表的读数为0.5A，则小灯泡的额定功率为　1.25　W。

（4）同样的实验，乐乐所在的实验小组出现了这样的情况：他们的电路连接和操作都没有问题，调节滑动变阻器，电压表，电流表有变化，但无论怎么调节变阻器，电压表的读数总是大于2.5V，灯泡亮度偏亮。则他们下一步应该怎么办？答：他们应该　换用阻值更大的变阻器　或　减小电源电压　。

（5）完成上述探究后，小华又用电源、电流表、滑动变阻器、定值电阻R0，1只单刀开关和一个单刀双掷开关及若干导线，测量额定电流为I0的小灯泡的额定功率。利用所给实验器材，小华设出如图乙所示的电路，并顺利完成了实验。假如你是同组成员，请你帮助小华补全实验方案。

①将滑动变阻器的阻值调至最大；

②闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向触点　2　，移动滑动变阻器的滑片，使　电流表示数为I0　；

③闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向另一触点，　保持滑片不动，读出电流表示数为I　；

④灯泡额定功率的表达式为：P＝　（I﹣I0）R0I0　（用已知量和所测物理量的符号表示）。

【分析】（1）根据灯的额定电压都为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，电阻约为5Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中；

（2）若电流表示数为0，灯不亮，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，则与电压表并联的支路断路了；

一旦出现这种现象，下一步的操作应该是立即断开开关；

（3）电流表和电压表都只是稍稍的偏转，则电路为通路，灯泡还是不亮，则电路的电流过小，电阻过大，据此分析；灯在额定电压下正常发光，据此分析；

根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；

（4）电源电压为4.5V，但无论怎么调节变阻器，电压表的读数总是大于2.5V，灯泡亮度偏亮，即变阻器连入电路的阻值最大时，灯的电压大于2.5V，则说明变阻器的最大电阻太小，若电源电压过高，据此分析；

（5）已知灯的额定电流，根据P＝UI求出灯的额定电压即可，故将灯与电流表串联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为I0时，灯正常发光；保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R0并联的总电流，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求出R0的电流，由欧姆定律可得出R0的电压，即灯的额定电压，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。

【解答】解：（1）额定电压都为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，电阻约为5Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：

I＝＝＝0.5A，故电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：

（2）欢欢在连好电路后立即闭合开关，发现灯泡不亮、电流表没有示数，电压表指针满偏。出现这种现象的原因可能是：灯泡断路；

一旦出现这种现象，下一步的操作应该是立即断开开关；

（3）排除故障并且正确调整后，再次闭合开关，发现电流表和电压表都只是稍稍的偏转，则电路为通路，灯泡还是不亮，则电路的电流过小，电阻过大，为了使灯泡正常发光并测定其额定功率，欢欢意识到下一步的操作应该是：调节滑动变阻器的滑片，同时注意观察电压表示数；若调节到位时电流表的读数为0.5A，则小灯泡的额定功率为：

P＝ULI＝2.5V×0.5A＝1.25 W；

（4）电源电压为4.5V，但无论怎么调节变阻器，电压表的读数总是大于2.5V，灯泡亮度偏亮，即变阻器连入电路的阻值最大时，灯的电压大于2.5V，则说明变阻器的最大电阻太小，若电源电压过高，故措施是：换用阻值更大的变阻器 或减小电源电压；

（5）实验方案。

①将滑动变阻器的阻值调至最大；

②闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I0；

③闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向另一触点，保持滑片不动，读出电流表示数为I；

④在③中，电流表测灯与R0并联的总电流，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通过R0的电流：

I＝I﹣I0，由欧姆定律可得出R0的电压：

U′＝（I﹣I0）R0，即灯的额定电压，灯泡额定功率的表达式为：

P＝（I﹣I0）R0 I0。

故答案为：（1）如上所示；

（2）灯泡断路；  断开开关；

（3）滑动变阻器的滑片； 电压表的示数； 1.25；

（4）换用阻值更大的变阻器；减小电源电压；

（5）②2，电流表示数为I0；

③保持滑片不动，读出电流表示数为I；

④P＝（I﹣I0）R0 I0。

【点评】本题伏安法测小灯泡功率的实验中，考查电路连接、故障分析、操作过程、对器材的要求及设计方案测额定功率的能力。

12．（2019•广陵区校级二模）在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接。

（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了　A　（选填“A”或“B”）滑动变阻器。

可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0﹣500Ω，滑片行程10cm）；

滑动变阻器B（阻值范围0﹣50Ω，滑片行程10cm）。

（3）换用了另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片位置，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为　1.9　W。

（4）小明想换用相同规格的另一个灯泡再做该实验，但他却操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出后电压表、电流表的示数变化情况是　电压表示数变大，电流表示数变小　。

（5）实验中刚刚测完上述（4）中的一个数据，电流表突然损坏了。他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和一个单刀双掷开关并设计出电路图（如图丁），重新进行了测量。请完成以下步骤：

步骤一：S2与接线柱1接通，闭合S1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为　3.8V　；

步骤二：保持滑动变阻器阻值　不变　（选填“变大”、“不变”、“变小”），将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR；

步骤三：断开S1、S2，整理器材。

写出灯泡额定功率的表达式P＝　3.8V×　。（用已知量和测量量表示）

【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，且并联在灯泡两端，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；

（2）由图乙可知滑片移动时灯泡两端电压的变化，确定选用的滑动变阻器的规格；

（3）根据电流表的量程和分度值读数，根据P＝UI求出灯的额定功率；

（4）电压表串联接入电路中时，电压表测量的是电源电压，据此分析；

（5）根据串联电路的电流的特点和欧姆定律由变阻器连入电路中的电阻不变列方程求出电路中的电流即为灯泡的额定电流，利用P＝UI表示出灯泡的额定功率。

【解答】解：（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：

（2）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择最大的阻值较大，选择的是A；

（3）电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，则小灯泡额定功率为：

P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W。

（4）未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，此时电压表串联接入电路中，电压表测量的是电源电压，电流表示数为0，根据串联电路电压的规律，电压表示数变大，电流表示数变小

（5）实验步骤：①电路图如图所示。

②步骤一：S2与接线柱1接通，闭合S1，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3.8V。

步骤二：保持滑动变阻器阻值不变，将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR。

步骤三：断开S1、S2，整理器材。

③在步骤一中，由串联电路电压的规律结合欧姆定律的变形公式，连入电路的电阻为：

R滑＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，