2022年中考物理真题汇编 电功率 实验探究题(含答案)

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第18章 电功率 实验探究题—2022年中考真题汇编
一．实验探究题（共30小题）
1．（2022•荆州）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4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。

（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：　 　。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，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U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮暗情况
1
1.4
0.20
0.28
较暗
2
2.5


正常发光
3
2.8
0.30
0.84
很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　 　。
（4）另一组的同学设计了如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，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝　 　。（用U额、U1、U2、R0表示）
2．（2022•广元）小莉在测量小灯泡的实际电功率实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、规格相同的小灯泡两个、电压表一个、电流表一个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。

（1）小莉设计并连接的实物电路如图甲所示，在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到 　 　端（选填“左”或“右”）。
（2）小莉闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是 　 　。
（3）小莉排除故障后继续实验，经过多次测量，得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，请你结合图像计算当U＝2.0V时，小灯泡的实际功率大小为 　 　W。
（4）完成上述实验操作后，小莉利用已有的实验器材设计了如图丙所示的电路，闭合开关，待电路稳定后，其中一只灯泡的电阻为 　 　Ω。
3．（2022•娄底）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，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）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 　 　。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 　 　A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 　 　。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组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象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　 　W。
4．（2022•宁夏）如图所示是“测量标有2.5V小灯泡电功率”的实验。

（1）图甲是某同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）电路连接完整后闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，灯泡不亮，调节滑片两表示数均不变，灯泡仍不亮。实验连接中的不当之处是 　 　。
（3）排除故障后，闭合开关，调节变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 　 　A，小灯泡的额定功率是 　 　W。
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
（4）分析表中数据。你可以得出什么结论？（一条即可） 　 　。
5．（2022•北京）小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至 　 　端。
（2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为 　 　A。该小灯泡的额定功率为 　 　W。
6．（2022•黑龙江）小明想测量小灯泡的额定功率，设计了如下方案：
（1）如图是未连接好的电路，请用笔画线代替导线将电路连接
完整，使滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮。
（2）连接电路时，开关应该处于 　 　状态。
（3）在这个实验中，小明采用 　 　法测量小灯泡的功率。

7．（2022•哈尔滨）小明在探究“电功率和电压关系”的实验中：

（1）请用笔画线代替导线连接好图A电路，要求：电压表测量L2两端电压。
（2）连好电路后，闭合开关，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 　 　。（写出一种即可）
（3）灯泡工作时，将电能转化为内能和 　 　。
（4）开始实验后，发现两个灯泡的亮度接近，无法比较电功率大小。为了解决这个问题，在提供的器材中，小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡，又设计了如下三种可行方案：
甲：如图B所示，将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的玻璃瓶内，通电5分钟后，通过温度计示数升高的多少，比较电功率大小；
乙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成乙醚；
丙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成煤油。
物质
比热容c/J•（kg•℃）﹣1
密度ρ/（kg•m﹣3）
导电性
水
4.20×103
1.00×103
不导电
乙醚
2.35×103
0.71×103
不导电
煤油
2.14×103
0.80×103
不导电
你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小？请说明理由。
8．（2022•黑龙江）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路：





（1）连接实验电路的过程中，开关应 　 　；
（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）；
（3）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路的故障可能是 　 　（填一种情况即可）；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，如图乙所示，电压表的示数为 　 　V，为了测小灯泡的额定功率，应将滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动；
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I﹣U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为 　 　W；
（6）由图丙可知小灯泡正常发光时的电阻是 　 　Ω，小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻受 　 　的影响。
9．（2022•无锡）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。

（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否 　 　，并将滑动变阻器的滑片P移至 　 　（选填“A”或“B”）端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 　 　。若电路中只有一处故障，则可能是 　 　。
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 　 　A，则小灯泡的额定功率为 　 　W，此时滑动变阻器消耗的功率为 　 　W。
10．（2022•绥化）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）实验原理是 　 　。
（2）图甲中有一根导线多余导致电路错误，请在这根导线上打“×”
（3）改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至 　 　端。（选填“A”或“B”）
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 　 　。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（6）小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：
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，使电压表的示数仍为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；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　。（用U额、R0、U1、U2表示）
11．（2022•齐齐哈尔）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。

（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 　 　V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 　 　（选填“合理”或“不合理”）的，理由是 　 　。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 　 　（选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 　 　闭合，　 　断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝　 　（用已知量和测量量的符号表示）。
12．（2022•凉山州）某同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。

（1）如图甲所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮，请你用笔画线代替导线将实物图正确连接；
（2）该同学共进行了3次测量，并将相关数据记录在下面表格中，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；
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
1.5
0.24
6.25
0.36
较暗
2
2.5



正常
3
3.0
0.32
9.38
0.96
很亮
（3）根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 　 　（选填“亮”或“暗”）；
（4）通过分析还可以得出结论：小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变 　 　（选填“大”或“小”）。
13．（2022•郴州）如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：

（1）在连接电路时，开关S应处于 　 　状态；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是 　 　；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是 　 　A，小灯泡的额定功率为 　 　W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向 　 　滑动（选填“左”、“右”）；
（5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将 　 　。
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
14．（2022•十堰）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。

（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，　 　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　 　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：　 　。
（4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
②　 　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U；
则小灯泡额定功表达式P额＝　 　（用U额、U和R0表示）。
15．（2022•宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。

（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，　 　，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 　 　。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。
闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 　 　，请你提出改进办法：　 　。
16．（2022•河南）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。

（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 　 　V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。
（4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 　 　V，此时电流表示数为0.24A，小灯泡的实际功率为 　 　W。
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是 　 　。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.5
0.26

2

0.24

3
2.8
0.28

（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率 　 　。
（6）完成上述实验后，某小组设计了图3所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选 　 　Ω的。
17．（2022•武汉）某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V。

（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 　 　A，小灯泡的额定功率是 　 　W。
（3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数不可能是 　 　（填标号）。
A.3.9V
B.4.0V
C.4.1V
18．（2022•随州）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 　 　（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 　 　0（选填“等于”或“不等于”）。
19．（2022•怀化）小华同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，小灯泡的额定电压为2.5V，实物图如图甲所示。
（1）连接电路时，开关应处于 　 　状态。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：滑片P往左移时灯泡变暗）
（3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 　 　A，小灯泡的实际功率为 　 　W。
（4）小华同学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U﹣I关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率P额＝　 　W。
20．（2022•台州）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 　 　的散失。
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。

根据上述实验，可以得出结论：　 　。
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
升高的温度ΔT/℃
0.4
0.9
　 　
2.5
3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
21．（2022•内江）为了测量小灯泡的额定功率，某实验小组采用了如下的实验器材：
A.小灯泡（额定电压3.8V，额定功率大约1.2W）；
B.电压表（量程0～3V，0～15V）；
C.电流表（量程0～0.6A，0～3A）；
D.滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；
E.滑动变阻器R2（阻值0～10Ω）；
F.四节新干电池；
G.开关一个，导线若干。则：

（1）为了尽可能使测量结果精确，测量时电表的示数不得小于所选量程的三分之一，电流表的量程应选 　 　（选填“0～0.6A”或“0～3A”）。
（2）为了能测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的阻值应选 　 　（选填“0～5Ω”或“0～10Ω”）。
（3）在连接实物图时，开关应该 　 　（选填“闭合”或“断开”）；在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应该滑到最 　 　（选填“左”或“右”）端。
（4）用笔画线代替导线将实物图连接完整（部分电路已连好）。
（5）在实验中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，那么，小灯泡的额定功率为 　 　W。
22．（2022•宁波）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.24
0.30
☆
0.37
（1）该小灯泡的额定功率为 　 　W。
（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线。
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是 　 　。

23．（2022•泸州）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。

（1）电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　端（选填“M”或“N”）。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电压表示数为3.0V，你认为产生该现象的原因是 　 　发生了开路。
（3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定电功率，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察 　 　。
（4）小明移动滑动变阻器的滑片过程中，测量出了4组实验数据，描点并绘制出了通过滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。当电压表示数为 　 　V时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的功率为 　 　W。
（5）同组的小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中，　 　点并不是实验直接测得的数据，她的理由是 　 　。
24．（2022•遂宁）小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中，用到的器材有：新干电池两节、小灯泡（标有0.3A）1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支，导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整。（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小）
（2）连接好电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，造成这一现象的原因可能是 　 　（选填序号）。
①小灯泡短路；
②小灯泡开路；
③滑动变阻器短路；
④滑动变阻器开路。
（3）排除故障，进行实验，当电流表的示数如图乙时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，当电流表示数达到0.3A时，电压表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额＝　 　（用R0、I额、I表示）。
25．（2022•自贡）张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3V。

（1）连接电路时，开关应处于 　 　状态，滑动变阻器的滑片应滑到 　 　（选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数为0，电流表有示数，产生这一现象的原因是 　 　；
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续进行实验，张华移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 　 　W，图像是曲线的主要原因是 　 　；
（4）李英同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻R0，用图丙所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：她闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额；然后保持 　 　不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P＝　 　（用已知和所测量的物理量符号表示）。
26．（2022•菏泽）小明同学在家研究不同种类灯泡的发光效率（电能转化为光能的效率），可选用的灯泡有：白炽灯①“220V 40W”、②“220V 15W”各一只；普通节能灯③“220V 30W”、④“220V 15W”各一只；LED灯⑤“220V 15W”、⑥“220V 7W”各一只。他从每种灯泡中各选出一只接入家庭电路进行对比实验，用温度计分别测出通电前和通电20分钟后每种灯泡的表面温度，记录如下表：
灯泡的种类
白炽灯
普通节能灯
LED灯
通电前
24℃
24℃
24℃
通电20分钟后
大于100℃
76.2℃
48.4℃
忽略其他因素的影响，认为三种灯泡每升高1℃吸收的热量都相同。回答下列问题：
（1）如果你是小明，对比实验中你选择的三只灯泡是 　 　（填灯泡前面的序号）；
（2）根据实验数据，可以判断发光效率最高的灯泡是 　 　（填灯泡的种类）。
27．（2022•通辽）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为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，滑动变阻器应选 　 　（选填“R1”或“R2”）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 　 　。
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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 　 　端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 　 　（用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用字母U额、I、R0表示）。
28．（2022•盘锦）在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中：

（1）图甲为小华连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来小华应进行的操作是 　 　。（填字母）
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片
C.检查开关是否接触不良
D.检查电压表是否断路
（3）电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。
（4）下表是另一组同学在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中，小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第 　 　次，判断的理由是：　 　。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2.5
0.30
0.75
正常发光
2
3.0
0.50
1.50
比正常发光亮
3
2.0
0.26
0.52
比正常发光暗
29．（2022•襄阳）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 　 　；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为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）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 　 　（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。
30．（2022•沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 　 　；
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 　 　W；

（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝　 　；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝　 　。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）

参考答案与试题解析
一．实验探究题（共30小题）
1．（2022•荆州）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4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。

（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是：　滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小　。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 　B　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.7　W。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮暗情况
1
1.4
0.20
0.28
较暗
2
2.5


正常发光
3
2.8
0.30
0.84
很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义　。
（4）另一组的同学设计了如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，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝　　。（用U额、U1、U2、R0表示）
【分析】（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，据此分析；
（2）灯在额定电压下正常发光，将灯泡的实际电压与灯泡的额定电压比较，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；根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（3）不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义；
（4）根据题意可知该方案中采用等效替代法，使电压表示数等于灯泡正常发光时的电压U额时R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小；根据串联电路的电压规律以及欧姆定律可以求出R2连入电路中的电阻大小即小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小，根据P＝UI＝可求出小灯泡额定功率。
【解答】解：（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；
（2）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知第1次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义，故他们的做法是错误的；
（4）①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡灯正常发光时的电阻RL的大小；
③接保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，
在③中，将R1的滑片P调至最右端，R1连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2即为电源电压，再将R1的滑片P调至最左端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U1，即为R2的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律有：＝，
解得：R2＝，
因此灯泡的电阻：RL＝R2＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝＝＝＝。
故答案为：（1）滑动变阻器连入电路中的电阻太大，灯泡的实际功率很小；（2）B；0.7；（3）错误；由于不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义；（4）。
【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路现象的判断、实验操作、电流表读数、电功率的计算以及在没有电流表的情况下设计方案测灯额定电功率的能力。
2．（2022•广元）小莉在测量小灯泡的实际电功率实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、规格相同的小灯泡两个、电压表一个、电流表一个、滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。

（1）小莉设计并连接的实物电路如图甲所示，在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到 　右　端（选填“左”或“右”）。
（2）小莉闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是 　小灯泡断路　。
（3）小莉排除故障后继续实验，经过多次测量，得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，请你结合图像计算当U＝2.0V时，小灯泡的实际功率大小为 　0.56　W。
（4）完成上述实验操作后，小莉利用已有的实验器材设计了如图丙所示的电路，闭合开关，待电路稳定后，其中一只灯泡的电阻为 　6　Ω。
【分析】（1）使用滑动变阻器时，在闭合开关前，滑片应滑至阻值最大处。
（2）串联电路中，若出现断路现象，则电流表无示数，电压表可能等于电源电压。
（3）运用P＝UI，代入图像中的电压和电流值，可求出灯泡的功率。
（4）根据串联电路的特点和欧姆定律，可求出灯泡的电阻。
【解答】解：（1）在闭合开关前，为了确保安全，她应将滑动变阻器的滑片滑到右端，即阻值最大处。
（2）观察到电压表的示数接近3V，电流表的示数几乎为零，请分析电路发生的故障可能是小灯泡断路。
（3）结合图像计算当U＝2.0V时，电流为0.28A，小灯泡的实际功率大小为P＝UI＝2V×0.28A＝0.56W。
（4）电源电压为3V，灯泡规格相同，则每盏灯泡两端电压为1.5V，由图像可知，电路电流为0.25A，灯泡的电阻为：R＝＝＝6Ω。
故答案为：（1）右；（2）小灯泡断路；（3）0.56；（4）6。
【点评】知道滑动变阻器的使用规则，根据电表现象分析电路故障，熟练运用电功率和欧姆定律，充分利用图像提供的信息，可解答此题。
3．（2022•娄底）小明准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约个10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关，导线若干，滑动变阻器两只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如图甲所示是小明连接的实物电路，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）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 　B　。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 　0.14　A。
（4）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 　R2　。（选填“R1”或“R2”）
（5）小明根据记录的多组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象（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　0.625　W。
【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，据此改正；
（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，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；
（3）根据电表选用的小量程确定分度值读数；
（4）由欧姆定律求出灯的额定电流，根据串联电路的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻确定实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，找出灯在额定电压下的电流大小，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
【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，电流表与灯串联，电压表与灯并联，电路改正如下图所示：

（2）在闭合开关时发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明滑动变阻器、电压表、电流表、开关之间没有断路，所以故障为小灯泡断路，故选：B；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A；
（4）灯的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，
根据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＝＝＝＝14Ω＞10Ω，故实验电路应该选用滑动变阻器R2；
（5）根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.14；（4）R2；（5）0.625。
【点评】本题测定小灯泡的功率，考查注意事项、电流表读数、数据处理、器材的选择、影响电阻大小的因素、功率公式的运用及串联电路的规律及欧姆定律的运用。
4．（2022•宁夏）如图所示是“测量标有2.5V小灯泡电功率”的实验。

（1）图甲是某同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
（2）电路连接完整后闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，灯泡不亮，调节滑片两表示数均不变，灯泡仍不亮。实验连接中的不当之处是 　滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了　。
（3）排除故障后，闭合开关，调节变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 　0.32　A，小灯泡的额定功率是 　0.8　W。
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
（4）分析表中数据。你可以得出什么结论？（一条即可） 　小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定　。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程与灯泡并联，滑动变阻器上下接线柱各接一个且串联在电路中；
（2）电流表、电压表有较小的示数，灯泡不亮，说明电路为通路，电路的电阻较大，移动滑片P也不能改变灯的亮度说明变阻器失去了变阻的作用，据此分析；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（4）分析表中灯泡的亮度与灯泡实际功率得出结论。
【解答】解：（1）因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0～3V的量程与灯泡并联，滑动变阻器上下接线柱各接一个且串联在电路中，图中已经选用了金属杆一端的接线柱，另一端应选择下面的接线柱，因题目对滑片移动时滑动变阻器接入电路的阻值没有要求，故可以选择下面两端的任一接线柱，如图所示：
；
（2）电路连接完整后闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，灯泡不亮，说明电路为通路，电路的电阻较大，移动滑片P也不能改变灯的亮度说明变阻器失去了变阻的作用，因此实验连接中的不当之处是滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了；
（3）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（4）由表中数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡的亮度越亮，因此可得结论：灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。
故答案为：（1）如图所示；（2）滑动变阻器接在了下面两个接线柱上了；（3）0.32；0.80；（4）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。
【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路连接、故障分析、电流表读数、额定功率的计算和分析数据归纳结论的能力。
5．（2022•北京）小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至 　B　端。
（2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为 　0.3　A。该小灯泡的额定功率为 　0.75　W。
【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，变阻器的滑片应置于使连入电路阻值最大处；
（2）先确定电流表的量程和分度值，再根据P＝UI计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，应使电路中的电阻最大、电流最小，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值的B端；
（2）由图乙知，电流使用的0～0.6A量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A，即灯泡正常发光时通过的电流I＝0.3A，灯泡正常发光时的功率，即额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）B；（2）0.3；0.75。
【点评】本题是测量小灯额定功率的实验题目，考查了实验注意事项、电流表的读数、电功率的计算。属于常考命题点，难度不大。
6．（2022•黑龙江）小明想测量小灯泡的额定功率，设计了如下方案：
（1）如图是未连接好的电路，请用笔画线代替导线将电路连接
完整，使滑动变阻器滑片向右移动灯泡变亮。
（2）连接电路时，开关应该处于 　断开　状态。
（3）在这个实验中，小明采用 　伏安　法测量小灯泡的功率。

【分析】（1）由图可知，滑动变阻器在电路中连接方法为左上右下或左上左下，若使滑片向右移动灯泡变亮，则阻值变小，据此判断其连接方式；
（2）为了防止触电，连接电路时，开关应处于断开状态；
（3）由电路可知，电流表与小灯泡串联、电压表与小灯泡并联，据此解答。
【解答】解：（1）由图可知，需要连接滑动变阻器，其连接方法有两种：一是左上右下，二是左上左下；
为了使滑片向右移动灯泡变亮，则电阻变小，所以采用左上右下的连接，如图所示：
；
（2）连接电路时，为了防止触电，开关应断开；
（3）实验中，小明利用电流表测通过小灯泡的电流，利用电压表测量加在小灯泡两端的电压，故采用的是“伏安法”测量小灯泡的电功率。
故答案为：（1）见解析；（2）断开；（3）伏安。
【点评】本题考查测量小灯泡额定功率的实验，明确实验原理，掌握滑动变阻器的作用以及电表的连接是解答本题的关键。
7．（2022•哈尔滨）小明在探究“电功率和电压关系”的实验中：

（1）请用笔画线代替导线连接好图A电路，要求：电压表测量L2两端电压。
（2）连好电路后，闭合开关，发现两灯均不发光，电压表示数接近电源电压，则故障可能是 　L2断路　。（写出一种即可）
（3）灯泡工作时，将电能转化为内能和 　光能　。
（4）开始实验后，发现两个灯泡的亮度接近，无法比较电功率大小。为了解决这个问题，在提供的器材中，小明选择两个阻值接近的电热丝代替灯泡，又设计了如下三种可行方案：
甲：如图B所示，将电热丝R1和R2分别放入装有等体积水的玻璃瓶内，通电5分钟后，通过温度计示数升高的多少，比较电功率大小；
乙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成乙醚；
丙：其他条件不变，仅将甲方案中水换成煤油。
物质
比热容c/J•（kg•℃）﹣1
密度ρ/（kg•m﹣3）
导电性
水
4.20×103
1.00×103
不导电
乙醚
2.35×103
0.71×103
不导电
煤油
2.14×103
0.80×103
不导电
你认为以上哪个方案能最明显地比较出电功率的大小？请说明理由。
【分析】（1）电压表选用恰当的量程，并联在小灯泡两端；
（2）灯泡不发光，说明断路，电压表有示数，可能为L2断路；
（3）灯泡工作时，发出光和热，所以将电能转化为内能和光能；
（4）根据Q＝cmΔt＝cρVΔt，Q、V相同，判断各物质温度变化的大小，越明显越能比较出电功率大小。
【解答】解：（1）电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程，并联在L2两端，如图所示；
；
（2）灯泡不发光，说明断路，电压表有示数，可能为L2断路；
（3）灯泡工作时，将电能转化为内能和光能；
（4）乙方案，相对甲和丙方案，根据Q＝cmΔt＝cρVΔt，Q、V相同，乙醚的比热容c和密度ρ最小，Δt最大，两瓶中温度计升高温度的差最大，所以乙方案最明显。
故答案为：（1）如图所示；（2）L2断路；（3）光能；（4）乙方案，相对甲和丙方案，根据Q＝cmΔt＝cρVΔt，Q、V相同，乙醚的比热容c和密度ρ的乘积最小，Δt最大，两瓶中温度计升高温度的差最大，所以乙方案最明显。
【点评】本题考查了电功率和电压关系的相关实验，难度较大。
8．（2022•黑龙江）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路：
（1）连接实验电路的过程中，开关应 　断开　；
（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）；
（3）闭合开关后，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路的故障可能是 　小灯泡断路　（填一种情况即可）；
（4）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，如图乙所示，电压表的示数为 　1.9　V，为了测小灯泡的额定功率，应将滑片向 　B　（选填“A”或“B”）端移动；
（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I﹣U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为 　0.625　W；
（6）由图丙可知小灯泡正常发光时的电阻是 　10　Ω，小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻受 　温度　的影响。
【分析】（1）为保护电路，连接实验电路的过程中开关应处于断开状态；
（2）滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路，且变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连；
（3）实验过程中，小灯泡不发光，观察电流表和电压表，发现电流表几乎无示数，则电路可能断路，而电压表有示数而且接近电源电压，则电压表与电源接通；
（4）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化；
电压表选用小量程，分度值为0.1V，据此得出电压表的示数；小灯泡的额定电压为2.5V，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，应让灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，进而得出滑片P的移动方向；
（5）根据P＝UI得出小灯泡正常工作时的电功率；
（6）由图象可知，小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻，灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解答】解：（1）为保护电路，连接实验电路的过程中开关应处于断开状态；
（2）滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路，且变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大，根据欧姆定律可知电路总电阻变小，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连，如图：

（3）实验过程中，小明发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近4.5V，则电路可能断路，而电压表有示数而且等于电源电压，则电压表与电源接通，电路出现的故障是小灯泡断路；
（4）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察电压表示数的变化；
电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V；小灯泡的额定电压为2.5V，若要测得小灯泡正常发光时的电阻，应让灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变小，滑片P应向B端移动；
（5）由丙图可知，小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡正常工作时的电功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（6）由图象可知，小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.25A，根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻R＝＝＝10Ω；分析图丙还发现灯泡电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻受温度的影响。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）小灯泡断路；（4）1.9；B；（5）0.625；（6）10；温度。
【点评】本题为测量小灯泡正常发光时的电阻的实验，考查电路连接、实验原理、故障分析、电阻和电功率的计算等知识。
9．（2022•无锡）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。

（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否 　指在“0”刻度线　，并将滑动变阻器的滑片P移至 　B　（选填“A”或“B”）端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是 　串联　。若电路中只有一处故障，则可能是 　小灯泡断路　。
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为 　0.3　A，则小灯泡的额定功率为 　0.75　W，此时滑动变阻器消耗的功率为 　0.12　W。
【分析】（1）闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上；滑动变阻器滑片置于阻值最大处；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明肯定是小灯泡断路，此时电压表和电源串联；
（3）电流表读数注意量程和分度值；根据功率公式P额＝U额I额可得小灯泡额定功率；
接通电源，闭合开关，滑动变阻器在阻值最大处，根据串联分压可得电源电压；
移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，结合电源电压大小可得滑动变阻器的电压，根据功率公式可得滑动变阻器的功率。
【解答】解：（1）闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上；滑动变阻器滑片置于阻值最大处的B端；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，则电压表与电源两极连通，说明肯定是小灯泡断路，此时电压表和电源串联；
（3）电流表量程0～0.6A，分度值0.1A，故读数为0.3A；小灯泡额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A，电源电压U＝U1+UP＝0.5V+0.12A×20Ω＝2.9V；
移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器两端电压U′＝U﹣UL＝2.9V﹣2.5V＝0.4V；
滑动变阻器的功率P'＝U′I＝0.4V×0.3A＝0.12W。
故答案为：（1）指在“0”刻度线上；B；（2）串联；小灯泡断路；（3）0.3；0.75；0.12。
【点评】本题考查了电功率的计算，设计到欧姆定律和串联电路的特点，难度一般。
10．（2022•绥化）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。

（1）实验原理是 　P＝UI　。
（2）图甲中有一根导线多余导致电路错误，请在这根导线上打“×”
（3）改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至 　B　端。（选填“A”或“B”）
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是 　C　。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　0.75　W。
（6）小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：
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，使电压表的示数仍为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；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝　　。（用U额、R0、U1、U2表示）
【分析】（1）伏安法测小灯泡电功率的原理为P＝UI；
（2）滑动变阻器应采用“一上一下”的方式串联则电路中；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，据此分析；
（5）根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（6）根据P＝，在只有电压表情况下，测量出灯正常发光的电阻即可；
①可只闭合小灯泡所在支路，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，灯正常光；
②保持变阻器R2的滑片位置不动，只闭合R1所在支路，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻大小；
③为求出此时滑动变阻器R1使连入电路中的电阻：
将R2的滑片P先调至最左端，再将R2的滑片P调至最右端，分别记下电压表的示数，根据串联电路的规律和欧姆定律求出R1的大小，即小灯泡电阻的大小，再利用P＝，求出小灯泡额定功率。
【解答】解：（1）伏安法测小灯泡电功率的原理为：P＝UI；
（2）滑动变阻器应采用“一上一下”的方式串联则电路中，如图所示：
；
（3）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端；
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，选C；
（5）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（6）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压U额，此时小灯泡正常发光；
②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压U额，此时R1＝RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为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，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：＝，解得，R1＝﹣﹣﹣﹣﹣①
小灯泡额定功率的表达式：P额＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：P额＝。
故答案为：（1）P＝UI；（2）如图所示；（3）B；（4）C；（5）0.75；（6）。
【点评】本题测量小灯泡额定功率，考查实验原理、电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数、功率计算及设计方案测额定功率的能力。
11．（2022•齐齐哈尔）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。

（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 　小灯泡断路　。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为 　2.2　V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 　A　（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她这样处理数据是 　不合理　（选填“合理”或“不合理”）的，理由是 　小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义　。
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、R2“20Ω 1A”、R3“100Ω 0.1A”，小琪选择的是 　R2　（选填“R1”、“R2”或“R3”）完成了上述实验。
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值，实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定。电路正确连接后：
①当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表示数为I1；
②当开关 　S、S1　闭合，　S2　断开时，电流表示数为I2；
③未知电阻的阻值Rx＝　　（用已知量和测量量的符号表示）。
【分析】（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即滑动变阻器接入阻值变小，所以应接左下接线柱；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，可能为小灯泡断路；
（3）电压表读数注意量程和分度值；此时电压小于额定电压，所以滑动变阻器向A滑，阻值减小，电流变大，小灯泡两端电压会达到额定电压；
（4）计算小灯泡的平均电功率是不合理的，因为小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；
（5）求出灯正常工作时的电流，结合欧姆定律确定变阻器的选择；
（6）实验电路图如图丙所示，操作思路为两电阻并联，当开关S、S2闭合，S1断开时，先测干路电流I1；然后单独测R0的电流，所以开关S、S1闭合，S2断开时，电流表测的是R0的电流为I2；
并联电路中，各支路电压相等，所以Rx两端的电压Ux＝U0＝I2R0；通过Rx的电流Ix＝I1﹣I2根据欧姆定律可得Rx的表达式。
【解答】解：（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即滑动变阻器接入阻值变小，所以应接左下接线柱，如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，可能为小灯泡断路；
（3）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为2.2V；还未达到2.5V，所以滑动变阻器向A滑，阻值减小，电流变大，小灯泡两端电压会达到2.5V；
（4）计算小灯泡的平均电功率是不合理的，因为小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；
（5）灯泡正常发光时电压为2.5V，电源电压为4.5V，变阻器分得的电压：U变＝4.5V﹣2.5V＝2V；
此时滑动变阻器阻值Rp＝＝≈7.1Ω；再结合电流表的量程，故选R2；
（6）实验电路图如图丙所示，操作思路为两电阻并联，当开关S、S2闭合，S1断开时，先测干路电流I1；然后单独测R0的电流，所以开关S、S1闭合，S2断开时，电流表测的是R0的电流为I2；
并联电路中，各支路电压相等，所以Rx两端的电压Ux＝U0＝I2R0；通过Rx的电流Ix＝I1﹣I2；
根据欧姆定律可得Rx＝＝。
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）R2；（6）S、S1；S2；。
【点评】本题考查了测量小灯泡的额定功率，涉及实验操作、故障分析和相关计算，有一定难度。
12．（2022•凉山州）某同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为3V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，组装电路。

（1）如图甲所示，当滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮，请你用笔画线代替导线将实物图正确连接；
（2）该同学共进行了3次测量，并将相关数据记录在下面表格中，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 　0.75　W；
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
1.5
0.24
6.25
0.36
较暗
2
2.5



正常
3
3.0
0.32
9.38
0.96
很亮
（3）根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 　亮　（选填“亮”或“暗”）；
（4）通过分析还可以得出结论：小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变 　大　（选填“大”或“小”）。
【分析】（1）滑动变阻器与小灯泡串联，滑片向右滑动时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，滑动变阻器连入电路的电阻变小，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（3）分析表中小灯泡的亮度与实际功率得出结论；
（4）由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，根据欧姆定律和P＝UI分析小灯泡的电阻随着实际功率的变化。
【解答】解：（1）滑动变阻器与小灯泡串联，滑片向右滑动时灯泡变亮，说明电路中的电流变大，滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）由表中数据可知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，因此可得结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮；
（4）由表中可知，小灯泡两端的电压增大，通过小灯泡的电流也增大，但小灯泡两端的电压增加比通过小灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，由P＝UI可知，电压和电流都增大时，电功率增大，说明小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变大。
故答案为：（1）如图所示；（2）0.75；（3）亮；（4）大。
【点评】本题探究小灯泡亮度与实际功率关系，考查电路连接、电流表读数、电功率的计算、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力。
13．（2022•郴州）如图甲所示为测量小灯泡L功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压恒为3V。实验中：

（1）在连接电路时，开关S应处于 　断开　状态；
（2）连接完电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数始终为3V。假定电路中只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是 　B　；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时流过灯泡的电流是 　0.24　A，小灯泡的额定功率为 　0.6　W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向 　左　滑动（选填“左”、“右”）；
（5）根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像，如图丙所示。当电压表示数增大时，灯丝温度会发生变化，灯丝电阻将 　A　。
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
【分析】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处；
（2）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（4）灯两端电压要小于灯泡额定电压，应调节滑动变阻器，增大滑动变阻器两端的电压，根据电路图确定滑片的移动方向；
（5）灯丝的电阻随温度升高而变大。
【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关S应处于断开状态；
（2）闭合开关，电流表没有示数，说明电路存在断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路，故选：B；
（3）当电压表的示数为2.5V时，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过小灯泡的电流为0.24A，小灯泡的额定功率；P＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，应该把滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，灯泡两端电压变小；
（5）当电压表的示数增大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，灯丝的电阻变大，故选：A。
故答案为：（1）断开；（2）B；（3）0.24；0.6；（4）左；（5）A。
【点评】本题考查测量小灯泡L功率的实验，重点考查故障分析、电流表读数及额定功率的计算。
14．（2022•十堰）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。

（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，　小芳　（选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　0.625　W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是：　小灯泡的阻值和温度有关　。
（4）在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
②　保持滑动变阻器位置不变　，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U；
则小灯泡额定功表达式P额＝　　（用U额、U和R0表示）。
【分析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路；
（2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路；
（3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流大小，根据功率公式可得小灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，不是一定值；
（4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压，此过程中要保持滑动变阻器位置不变，则定值电阻两端的电压两次电压之差，根据欧姆定律计算得到电路中的电流；
再根据功率公式表示出小灯泡的功率。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路，如图所示；
；
（2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路，所以小芳的排除故障操作是正确的；
（3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为0.25A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，所以不是一定值，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比；
（4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压U额，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压U，此过程中要保持滑动变阻器位置不变，则定值电阻两端的电压U0＝U﹣U额，通过电阻的电流I0＝；
小灯泡额定功表达式P额＝U额I0＝。
故答案为：（1）如图所示；（2）小芳；（3）0.625；小灯泡的阻值和温度有关；（4）保持滑动变阻器位置不变；。
【点评】本题考查了电功率测量的相关实验操作和设计，难度较大。
15．（2022•宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。

（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时，　电流越大　，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是 　C　。
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B.接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C.电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。
闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 　电路中电流太小或电源电压太低　，请你提出改进办法：　将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝或增大电源电压　。
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间相同；根据控制变量法解答。
【解答】解：（1）如图甲的装置中，右边两个5Ω的电阻并联后再与左边5Ω的电阻串联；根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点可知I右＝I内+I外，比较可知I左＞I内；两瓶中的电阻值相等（均为5Ω），通电时间相等，电流不同，故探究的是电流产生的热量跟电流的关系；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多，故通电一段时间左瓶内的电阻丝产生的热量多；
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，需要控制电流、通电时间相同，导体的电阻不同；
A.正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮，根据I＝可知，此时两个灯泡的电流是不同的，故A错误；
B.接线板上接入的用电器越多，导线中的电流越大，没有控制电流相同，故B错误；
C.电熨斗工作时发热明显，此时铜电熨斗的电流、通电时间相同，电阻不同，符合控制变量法的压强，故C正确；
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，电阻的大小不同，需要控制电流、通电时间相同，所以两个电阻应串联接入电路中，如图所示：
；
较长时间后两个U形管的高度差均不明显，这说明导体产生的热量较少，其原因可能是电流中的电流太小或者是电源电压太低；为了使实验现象更明显，可以减小电阻的阻值或者增大电源电压。
故答案为：（1）电流越大；（2）C；（3）见解析；电路中电流太小或电源电压太低；将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝或增大电源电压。
【点评】本题主要考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的方案，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。
16．（2022•河南）在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。

（1）请用笔画线代替导线，将图1的电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　左　（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 　2.5　V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。
（4）继续移动滑片，电压表示数如图2所示，为 　2.2　V，此时电流表示数为0.24A，小灯泡的实际功率为 　0.528　W。
为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系，除了表中记录的电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是 　灯泡的亮度　。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
2.5
0.26

2

0.24

3
2.8
0.28

（5）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率 　越大　。
（6）完成上述实验后，某小组设计了图3所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。现有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选 　5　Ω的。
【分析】（1）滑动变阻器与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（3）灯在额定电压下正常发光，据此确定电压表的示数；
（4）根据电压表选用小量程确定分度值读出示数，根据P＝UI可求出灯泡的实际功率；
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，据此分析还表中需要增加记录的内容；
（5）由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI分析灯泡实际功率与灯泡两端的电压关系；
（6）为测灯泡的额定功率，必须使灯泡两端电压为2.5V，由图知，电压表分别测灯泡和定值电阻两端电压，由串联电路特点和欧姆定律通过计算定值电阻的电流得到灯泡正常发光时的电流，由P＝UI计算灯泡的额定功率；
根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻和滑动变阻器总的电阻，进而确定定值电阻R0的规格。
【解答】解：（1）滑动变阻器与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选0～3V的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的原则接线，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的左端；
（3）灯在额定电压下正常发光，因此闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光；
（4）因为电压表选用小量程，由图2可知，电压表的分度值为0.1V，示数为2.2V，灯泡的实际功率：P实＝U实I实＝2.2V×0.24A＝0.528W；
研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度；
（5）由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由P＝UI可知，电压和电流都增大时，电功率增大，说明小灯泡两端的电压越高，它的实际功率越大；
（6）电源为3节新干电池组成，电源电压为4.5V，灯泡正常发光时电流为I＝0.26A，
由串联电路的电压特点可知，定值电阻和滑动变阻器两端的总电压：U'＝U﹣U额＝4.5V﹣2.5V＝2V，
由欧姆定律可知，定值电阻和滑动变阻器的总电阻：R'＝＝≈7.7Ω＜10Ω，
因此定值电阻R0应选5Ω，此时定值电阻R0两端的电压：U0＝IR0＝0.26A×5Ω＝1.3V，故R0＝5Ω能满足测量要求。
故答案为：（1）如图所示；（2）左；（3）2.5；（4）2.2；0.528；灯泡的亮度；（5）越大；（6）5。
【点评】本题是测灯泡功率的实验，考查了电路连接、注意事项、电压表的读数、实验操作、电功率计算以及器材的选择等，综合性强。
17．（2022•武汉）某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是3.8V。

（1）图甲中有一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是 　0.3　A，小灯泡的额定功率是 　1.14　W。
（3）测出小灯泡额定功率后，该同学接着移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.32A时，电压表的示数不可能是 　AB　（填标号）。
A.3.9V
B.4.0V
C.4.1V
【分析】（1）本实验中，滑动变阻器、电流有、灯泡应串联，电压表并联在灯泡两端，据此分析并正确连接电路；
（2）由图乙读出灯泡正常发光的电流，由P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（3）灯泡电阻随温度升高而增大；分析计算灯泡正常发光和选项中电压下的电阻，分析比较。
【解答】解：
（1）由图甲知，灯泡并联在滑动变阻器和电流表两端，电压表串联入电路了，为使电路连接正确，应将灯泡与滑动变阻器连接的导线改接电压表的“15”接线柱即可，如图所示：
；
（2）由图乙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光时的电流为0.3A，
灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（3）由欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻：R＝＝≈12.7Ω，
假设灯泡电阻不变，当电流表的示数为0.32A时，灯泡两端电压（电压表示数）：U′＝I′R＝0.32A×12.7Ω＝4.064V，
当灯泡两端电压大于额定电压时，通过的电流大于0.3A，灯泡的实际功率变大，温度升高，电阻变大，那么灯泡两端电压应大于4.064V，故AB不可能，C可能。
故答案为：（1）见上图；（2）0.3；1.14；（3）AB。
【点评】本题是测量小灯泡电功率的实验，考查了实物电路的连接、电表读数、电功率的计算等，要知道灯泡的电阻受温度的影响，温度越高，电阻越大。
18．（2022•随州）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是 　小灯泡　（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为 　1.25　W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻 　不等于　0（选填“等于”或“不等于”）。
【分析】（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路；
（3）由图乙分析出额定电压和额定电流，然后根据功率公式计算小灯泡的额定功率；
（4）除了超导体，其他物体都有电阻，小灯泡不是超导体；
【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。如图所示；
；
（2）电流表无示数，说明电路断路或电流表被短路，电压表有示数，说明可能是小灯泡断路；
（3）由图乙可以看出，当电压为2.5V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）灯丝的温度为0℃时，小灯泡仍然有电阻，只是阻值相对正常发光时的阻值偏小；
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡；（3）1.25；（4）不等于。
【点评】本题考查了测量小灯泡额定功率的实验，要注意电路故障的分析。
19．（2022•怀化）小华同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，小灯泡的额定电压为2.5V，实物图如图甲所示。
（1）连接电路时，开关应处于 　断开　状态。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：滑片P往左移时灯泡变暗）
（3）某次实验中，移动滑片使电压表示数为2V时，电流表的指针位置如图乙所示，则电流表的示数为 　0.22　A，小灯泡的实际功率为 　0.44　W。
（4）小华同学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U﹣I关系图像，如图丙所示。由图像可知：小灯泡的额定功率P额＝　0.625　W。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）滑片P往左移时灯泡变暗，这说明通过灯泡的电流减小，根据欧姆定律分析电路中总电阻的变化和滑动变阻器连入电路电阻的变化，据此连接实物图；
（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的实际功率；
（4）根据丙图得出灯泡正常发光时的电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，滑片P往左移时灯泡变暗，这说明通过灯泡的电流减小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以滑动变阻器应接右下接线柱；如图所示：
；
（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数是0.22A，则小灯泡的实际功率为：P＝UI＝2V×0.22A＝0.44W；
（4）由U﹣I图象可知，当U额＝2.5V时，I额＝0.25A，所以小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）断开；（2）见解析；（3）0.22；0.44；（4）0.625。
【点评】本题考查小灯泡的电功率测量实验，主要考查了电路连接、电流表读数、电功率的计算、数据分析等知识，涉及的知识点多。
20．（2022•台州）某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。
（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 　热量　的散失。
（2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化ΔT和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。

根据上述实验，可以得出结论：　当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比　。
（3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
升高的温度ΔT/℃
0.4
0.9
　1.6　
2.5
3.6
请分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。
【分析】（1）优质保温材料可以保温也可以隔热；
（2）水吸热的多少，通过水升温的多少来反映，由Q＝I2Rt分析得出结论：
（3）电流大小反映来比较加热多少；水吸热的多少，通过水升温的多少来反映，Q吸＝cmΔT和Q＝I2Rt分析等于结果。
【解答】解：（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量的散失；
（2）水的质量相同，水温变化ΔT与吸热的多少成正比，水温变化ΔT越大，电阻丝放出的越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；
（3）不计热量损失，Q吸＝Q放，cmΔT＝I2Rt，＝ ΔT4＝＝＝1.6℃。
故答案为：（1）热量；（2）当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；（3）1.6。
【点评】本题探究物质的吸热能力和探究电热丝发热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法、焦耳定律、热量的计算、数据分析涉及知识点多，综合性强，难度大。
21．（2022•内江）为了测量小灯泡的额定功率，某实验小组采用了如下的实验器材：
A.小灯泡（额定电压3.8V，额定功率大约1.2W）；
B.电压表（量程0～3V，0～15V）；
C.电流表（量程0～0.6A，0～3A）；
D.滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；
E.滑动变阻器R2（阻值0～10Ω）；
F.四节新干电池；
G.开关一个，导线若干。则：

（1）为了尽可能使测量结果精确，测量时电表的示数不得小于所选量程的三分之一，电流表的量程应选 　0～0.6A　（选填“0～0.6A”或“0～3A”）。
（2）为了能测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的阻值应选 　0～10Ω　（选填“0～5Ω”或“0～10Ω”）。
（3）在连接实物图时，开关应该 　断开　（选填“闭合”或“断开”）；在闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应该滑到最 　右　（选填“左”或“右”）端。
（4）用笔画线代替导线将实物图连接完整（部分电路已连好）。
（5）在实验中，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，那么，小灯泡的额定功率为 　1.14　W。
【分析】（1）由小灯泡电流IL＝计算得到电流大小，再判断选用电流表量程；
（2）小灯泡和滑动变阻器串联，根据串联电路特点，各用电器的电压之比等于电阻之比，利用小灯泡的额定电压，电源电压和小灯泡阻值计算出滑动变阻器的阻值，在判断选用滑动变阻器规格；
（3）为进行实验前，开关应该断开，并且把滑动变阻器调节到阻值最大处；
（4）小灯泡和电流表串联接入电路，小灯泡额定电压为3.8V，超过电压表0﹣3V的量程，故电压表接在滑动变阻器两端，注意正负接线柱；
（5）电流表读数时，分析好量程和分度值进行读数；根据电灯泡功率PL＝ULIL进行计算。
【解答】解：（1）小灯泡电流IL＝＝≈0.3A，测量时电表的示数不得小于所选量程的三分之一，所以电流表量程应选0～0.6A；
（2）图甲中有四节新干电池，大小为6V，小灯泡和滑动变阻器串联，根据串联电路特点，各用电器的电压之比等于电阻之比，小灯泡的电阻RL＝＝≈13Ω，＝，＝，解得RP＝7.5Ω；故滑动变阻器选0～10Ω；
（3）为进行实验前，开关应该断开，并且把滑动变阻器调节到阻值最大处，所以滑片应该滑到最右端；
（4）小灯泡和电流表串联接入电路，小灯泡额定电压为3.8V，超过电压表0﹣3V的量程，故电压表接在滑动变阻器两端，注意正负接线柱；如图所示；
；
（5）电流表读数时，看清量程0～0.6A，分度值0.02A，故示数为0.3A；
电灯泡功率PL＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W；
所以答案为：（1）0～0.6A；（2）0～10Ω；（3）断开；右；（4）如图所示；（5）1.14。
【点评】本题考查了小灯泡功率测量的相关实验，综合性比较强。
22．（2022•宁波）小宁用如图甲所示电路研究小灯泡的电学特性，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下（第4次实验时电流表指针位置如图乙所示）：
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.17
0.24
0.30
☆
0.37
（1）该小灯泡的额定功率为 　0.85　W。
（2）用描点法（实验数据对应的点用“×”表示）在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线。
（3）小宁计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。
小宁反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化！小宁思考后得出这个因素就是 　温度　。

【分析】（1）根据电流表选用量程确定分度值读数，根据表中数据结合P＝UI算出灯泡的额定功率；
（2）用描点法在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线；
（3）灯丝电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）第4次实验时电流表指针位置如图乙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.34A，由表中数据可知，此时电压表示数为2.5V，灯泡正常发光，灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.34A＝0.85W；
（2）用描点法在图丙上画出该小灯泡灯丝的I﹣U曲线，如下图所示：
；
（3）因为灯丝的电阻与温度有关，并且随温度的升高而增大；当灯泡两端电压增大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝的温度升高，因此灯丝电阻随着它两端电压的升高而增大。
故答案为：（1）0.85；（2）见解答图；（3）温度。
【点评】本题研究小灯泡的电学特性，考查了电流表读数、功率的计算、描点法画图以及影响电阻大小的因素等知识。
23．（2022•泸州）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。

（1）电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于 　N　端（选填“M”或“N”）。
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电压表示数为3.0V，你认为产生该现象的原因是 　滑动变阻器　发生了开路。
（3）排除故障后，为了测量小灯泡的额定电功率，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察 　电压表　。
（4）小明移动滑动变阻器的滑片过程中，测量出了4组实验数据，描点并绘制出了通过滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。当电压表示数为 　0.5　V时，小灯泡正常发光，此时小灯泡的功率为 　0.625　W。
（5）同组的小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中，　E　点并不是实验直接测得的数据，她的理由是 　E点滑动变阻器接入电路的电阻25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω。　。
【分析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（2）电流表无示数，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，与电压表并联的支路开路了；
（3）测灯泡额定功率时，应测出灯泡额定电压下的电流，移动滑动变阻器滑片时，应注意观察电压表示数；
（4）由图甲可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，由图丙中的图象得出额定电压下的电流，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
（5）根据欧姆定律求出五个点中滑动变阻器接入电路的电阻，结合滑动变阻器的最大阻值分析不是实验直接测得的数据。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的N端；
（2）电流表无示数，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，与电压表并联的滑动变阻器开路了；
（3）测灯泡额定功率时，应测出灯泡额定电压下的电流，因此手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察电压表；
（4）由图甲可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，由串联电路的电压特点可知，小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压：U滑＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图乙可知，此时通过小灯泡的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）由串联电路的电压特点可知，五个点中滑动变阻器两端的电压分别为：UA＝0.5V，UB＝1V，UC＝1.5V，UD＝2V，UE＝2.5V，
对应的电流分别为：IA＝0.25A，IB＝0.23A，IC＝0.2A，ID＝0.15A，IE＝0.1A，
由欧姆定律可知，五个点中滑动变阻器接入电路的电阻：RA＝＝＝2Ω；RB＝＝≈4.3Ω；RC＝＝＝7.5Ω；RD＝＝≈13.3Ω；RE＝＝＝25Ω；
则五个点中E点滑动变阻器接入电路的电阻RE＝25Ω＞20Ω，超过了滑动变阻器的最大阻值，因此E点并不是实验直接测得的数据。
故答案为：（1）N；（2）滑动变阻器；（3）电压表；（4）0.5；0.625；（5）E；E点滑动变阻器接入电路的电阻25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω。
【点评】本题测量小灯泡电功率，考查注意事项、故障分析、实验操作、串联电路的特点、电功率的计算和欧姆定律的应用。
24．（2022•遂宁）小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中，用到的器材有：新干电池两节、小灯泡（标有0.3A）1只、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1只、开关1支，导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整。（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小）
（2）连接好电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V，造成这一现象的原因可能是 　②　（选填序号）。
①小灯泡短路；
②小灯泡开路；
③滑动变阻器短路；
④滑动变阻器开路。
（3）排除故障，进行实验，当电流表的示数如图乙时，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 　A　（选填“A”或“B”）端移动，当电流表示数达到0.3A时，电压表的示数如图丙，则小灯泡的额定功率为 　0.75　W。
（4）小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑片P，使电流表的示数为I额；
②保持滑片P的位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额＝　I额（I﹣I额）R0　（用R0、I额、I表示）。
【分析】（1）伏安法测小灯泡的电功率，需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，故需要将电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程，滑动变阻器采用一上一下的连接方式串联在电路中，根据当滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流增大分析接入变阻器的下接线柱；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路，根据电压表示数分析电路故障的原因；
（3）读出电流表的示数，根据电流表示数与灯泡额定电流的大小判定电路中电流的变化，根据欧姆定律分析电路中总电阻的变化和滑动变阻器阻值的变化；根据电压表选用的量程确定分度值读数，根据P＝UI求灯的额定功率；
（4）根据并联电路的电流规律求出通过定值电阻的电流，根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压，根据并联电路的电压特点求出灯泡的额定电压，然后根据P＝UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）因为新干电池两节，所以电压表应选择0～3V的量程并联在小灯泡两端，滑动变阻器的接线柱要“一上一下”接入电路，因为要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小，电路中的电阻变大，由I＝可知，电流变小，故左下接线柱应接入电路，如图所示：
；
（2）电流表无示数，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，与电压表并联的开路，故选②；
（3）电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.14A；灯泡的额定电流为0.3A，要使灯在额定电压下正常发光，需要增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，需要减小电路中的总电阻，所以应使变阻器连入电路中的电阻变小，故滑片向A移动，直到电流表示数为0.3A；
此时电压表指针位置如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）根据题意可知，干路中的的电流为I，通过灯泡的电流即灯泡的额定电流为I额；根据并联电路的电流规律可知，通过定值电阻的电流为：I'＝I﹣I额；
定值电阻两端的电压为：U0＝I'R0＝（I﹣I额）R0；根据并联电路的电压规律可知，灯泡的额定电压为：U额＝U0＝（I﹣I额）R0；
灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝I额（I﹣I额）R0。
故答案为：（1）见解析；（2）②；（3）A；0.75；（4）I额（I﹣I额）R0。
【点评】本题测定额定电流为0.3A的小灯泡的电功率，考查实验原理、额定功率的计算、特殊方法侧功率等，有一定的难度。
25．（2022•自贡）张华同学采用如图甲所示的电路图测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压恒为3V。

（1）连接电路时，开关应处于 　断开　状态，滑动变阻器的滑片应滑到 　右　（选填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数为0，电流表有示数，产生这一现象的原因是 　A　；
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，继续进行实验，张华移动滑动变阻器的滑片，记录了多组数据，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像，如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 　0.625　W，图像是曲线的主要原因是 　小灯泡的电阻随温度的升高而增大　；
（4）李英同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻R0，用图丙所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：她闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额；然后保持 　滑片位置　不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式P＝　U额•　（用已知和所测量的物理量符号表示）。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，或与电压表并联的支路以外的电路断路了，据此分析；
（3）灯泡在额定电压下正常发光，由图丙中的图像得出额定电压下的电流，根据P＝UI可求出灯泡的额定功率；
由图乙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，根据欧姆定律和P＝UI分析图像是曲线的主要原因；
（4）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过改接电压表，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
（2）电流表有示数，说明电路不是断路，小灯泡始终不发光且电压表的示数为0，可能是与电压表并联的支路短路，因此故障可能是与电压表并联的小灯泡短路了，故选A；
（3）由图乙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像可知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
由图乙可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，由P＝UI可知，电压和电流都增大时，电功率增大，温度升高，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，此时电压表测灯的电压，灯正常发光；
然后保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，读出电压表示数U，此时电压表测灯与R0两端的总电压，
因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0＝U﹣U额；
由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流：IL＝I0＝＝，
则小灯泡的额定功率：P额＝ULIL＝U额•。
故答案为：（1）断开；右；（2）A；（3）0.625；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（4）滑片位置；U额•。
【点评】本题测量小灯泡额定功率，考查注意事项、故障分析、电功率的计算、灯丝电阻的影响因素和特殊方法测功率等问题，设计知识点多，综合性较强，具有一定的代表性。
26．（2022•菏泽）小明同学在家研究不同种类灯泡的发光效率（电能转化为光能的效率），可选用的灯泡有：白炽灯①“220V 40W”、②“220V 15W”各一只；普通节能灯③“220V 30W”、④“220V 15W”各一只；LED灯⑤“220V 15W”、⑥“220V 7W”各一只。他从每种灯泡中各选出一只接入家庭电路进行对比实验，用温度计分别测出通电前和通电20分钟后每种灯泡的表面温度，记录如下表：
灯泡的种类
白炽灯
普通节能灯
LED灯
通电前
24℃
24℃
24℃
通电20分钟后
大于100℃
76.2℃
48.4℃
忽略其他因素的影响，认为三种灯泡每升高1℃吸收的热量都相同。回答下列问题：
（1）如果你是小明，对比实验中你选择的三只灯泡是 　②、④、⑤　（填灯泡前面的序号）；
（2）根据实验数据，可以判断发光效率最高的灯泡是 　LED灯　（填灯泡的种类）。
【分析】（1）要研究不同种类灯泡的发光效率，需要控制灯泡的额定功率相同，改变灯泡的种类，据此分析解答；
（2）通电相同时间，消耗的电能相同，灯泡表面温度越高，说明电能转化内能越多，转化为光能越少，由此可知各灯发光效率的高低。
【解答】解：（1）要研究不同种类灯泡的发光效率，需要控制灯泡的额定功率相同，改变灯泡的种类，所以选用②、④、⑤三只灯泡；
（2）由表格数据中可知：在规格相同条件下，各灯消耗的电能相同，使用LED灯时温度最低，说明电能转化成的光能最多，即LED灯的发光效率最高。
故答案为：（1）②、④、⑤；（2）LED灯。
【点评】本题考查学生对实验探究的分析论证能力，注意利用转换法后，光能和内能变化规律与温度计示数变化的对应关系。
27．（2022•通辽）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为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，滑动变阻器应选 　R2　（选填“R1”或“R2”）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 　小灯泡短路　。
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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 　B　端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　0.625　W。
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 　　（用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　U额×（I﹣）　（用字母U额、I、R0表示）。
【分析】（1）由串联电路特点求出灯泡正常发光滑动变阻器接入电路的阻值，从而选择滑动变阻器；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路；
（3）比较电压表示数与灯泡额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向；根据U﹣I图象确定灯泡额定电压对应的额定电流，根据P＝UI算出灯泡的额定功率；
（4）测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由并联电路电压的规律和欧姆定律，灯的电压为U额，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灯的额定电流，根据P＝UI写出灯的额定功率的表达式。
【解答】解：（1）灯泡正常发光时电路电流约为I'＝＝＝0.25A；
此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，因此应选规格为“30Ω 0.5A”的R2滑动变阻器；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因是小灯泡短路；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，若想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，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向B端移动；
由U﹣I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）实验步骤：
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③在步骤①中，灯泡L与电阻R0并联，电流表测通过R0的电流，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，灯的电压为U额，灯正常发光；
在步骤②中，灯泡L与电阻R0仍并联，电流表测通过灯泡和电阻R0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，灯的额定电流为：
I额＝I﹣，灯的额定功率的表达式：
P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）R2；（2）小灯泡短路；（3）B；0.625；（4）①；③U额×（I﹣）。
【点评】本题测量小灯泡的电功率实验，考查了器材的选择、电路故障、实验操作、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
28．（2022•盘锦）在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中：

（1）图甲为小华连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来小华应进行的操作是 　B　。（填字母）
A.更换小灯泡
B.移动滑动变阻器滑片
C.检查开关是否接触不良
D.检查电压表是否断路
（3）电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　1.14　W。
（4）下表是另一组同学在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中，小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第 　2　次，判断的理由是：　灯丝电阻随温度升高（降低）而变大（变小）。　。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2.5
0.30
0.75
正常发光
2
3.0
0.50
1.50
比正常发光亮
3
2.0
0.26
0.52
比正常发光暗
【分析】（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，据此分析找出电路连接错误，并改正；
（2）根据为保护电路，连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大分析回答；
（3）读出灯泡正常发光时电流，由P＝UI计算其额定功率；
（4）由表中数据，由欧姆定律，可知三次实验的灯的电阻大小，据此回答；灯丝的电阻随温度的升高而变大。
【解答】解：（1）电流表应与定值电阻串联，电压表应与定值电阻并联，正确的连线如图所示：

（2）为了保护电路，闭合开关前应使变阻器连入电路中的电阻最大，此时电流中电流较小，所以电流表有示数，灯不发光，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，选B；
（3）电压表示数为3.8V，
由图乙知电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以灯泡正常发光时通过的电流为0.3A，
所以灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）从表格数据中发现第2次有误，根据P＝UI灯的功率变大，灯丝温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯的电阻变大。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）1.14；（4）2；灯丝电阻随温度升高（降低）而变大（变小）。
【点评】本题考查了实验操作、电路故障判断、数据分析等，是实验的常考问题，解题的关键是熟练掌握实验操作过程以及实验过程中的问题分析和处理。
29．（2022•襄阳）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 　滑片调到最大阻值处　；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.5　W；
（4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL　小于　（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 　R＝　（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；
（2）为了保护电路，闭合开关前应把滑动变阻器滑片移动阻值最大处；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，根据P＝UI算出小灯泡的额定功率；
（4）电源电压不变，根据欧姆定律先判断出总电阻的变化，再根据灯的电阻是逐渐变大和电阻的串联规律分析回答；
（5）根据图甲电路分析回答；由图电流表测灯泡和电压表电流之和，据此分析。
【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，说明电路中电流较大，总电阻较小，原因是在闭合开关前没有把滑动变阻器滑片调到最大阻值处；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）实验过程中随滑动变阻器阻值减小，小灯泡逐渐变亮，此时灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由R＝知，电路的总电阻变小，由P＝UI知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔRL小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）由图甲可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据R＝求出小灯泡正常工作时的电阻，故依据R＝（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻；
如图甲，电流表实际测量的是小灯泡与电压表电流之和，故电流表测量值比通过灯泡电流真实值偏大。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑片调到最大阻值处；（3）0.5；（4）小于；（5）R＝；偏大。
【点评】本题测量小灯泡电功率实验，考查了电路连接、电路故障、电流表读数、功率的计算和电路的动态分析及误差分析等知识。
30．（2022•沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 　B　；
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 　0.75　W；

（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝　R0　；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝　　。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）
【分析】（1）根据选项逐一进行分析；
（2）比较电压表示数与灯泡额定电压的大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定变阻器滑片移动方向；根据P＝UI算出灯泡的额定功率；
（3）由乙图可知，没有电流表的情况下，利用定值电阻R1和电压表代替电流表与灯泡串联；首先利用开关的断开和闭合得到电源电压，然后调节已知最大阻值为R0的滑动变阻器，根据串联电路电压规律和欧姆定律求出定值电阻R1的阻值；利用开关的断开和闭合，让灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节变阻器使电压表示数为U1﹣U额，此时灯泡正常发光；保持变阻器滑片不动，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P＝UI计算出灯泡的额定电功率。
【解答】解：（1）如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压；闭合开关后，
A、若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意；
B、若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意；
C、若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意；故选B；
（2）电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U＝U1；
再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为：
U0＝U﹣U2＝U1﹣U2
则电路中的电流为：
I＝I0＝＝，
所以R1的阻值为：
R1＝＝＝R0；
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光；
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，灯泡L、R1、R0仍串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U3；由于电路结构不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡仍正常发光，电路中的电流为：
I'＝＝＝，
则灯泡的额定功率为：
P额＝U额I'＝U额×＝。
故答案为：（1）B；（2）左；0.75；（3）①R0；③。
【点评】本题测量小灯泡电功率的实验，考查了电路故障、实验操作、功率的计算和设计实验方案测功率的能力。