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初中物理苏科版九年级全册电功率第二课时教案设计
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这是一份初中物理苏科版九年级全册电功率第二课时教案设计，共31页。教案主要包含了知识梳理，易混淆点，探究重点，典例分析，真题操练等内容，欢迎下载使用。
专项十五 电功和电热
2 电功率
第2讲 伏安法测量小灯泡电功率
【知识梳理】
一、 电功率的测量
1． 利用功能关系：用电能表测用电器消耗的电能W。用秒表测用电器的用电时间t。由定义式
_____计算出电功率。
2． 利用伏安法：实验室中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。电功率与电压、电流的关系：_____
二、 实验：伏安法测量小灯泡的电功率
1． 原理：P=UI
2． 器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干。
3． 实验注意事项：
① 开关应处于 状态
② 滑动变阻器滑片P处于_____处(目标是为了_____)；
③ 按照电路图连接实物图。在连接电路时先连接串联的主电路，后连接电压表；
④ 注意电表的连接，量程的选择；
⑤ 检查有无短、断路故障；
4． 实验步骤(多次测量)：能过调节滑片P的位置，通常分三次使灯泡两端电压分别等于额定电压、低于额定电压、高于额定电压，分别记下此时的电流表、电压表示数和小灯泡的发光情况。
5． 得到两个结论：
① 因为灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，所以，实际电压不同，实际功率不同，所以__________！
② 灯泡亮度由实际电功率决定。
【易混淆点】
一、 伏安法测量小灯泡的电功率
1． 实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
2． 实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
3． 实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4． 设计并进行实验：
① 按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
② 检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
③ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
④ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑤ 整理好实验器材。
⑥ 用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
较暗
3
3.0
0.38
1.14
较亮
5． 分析与论证
① 分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
② 小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
③ 小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
④ 小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6． 实验结论
① 当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
② 当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
③ 当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
7． 注意事项
① 电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
② 连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
③ 连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
④ 闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
⑤ 调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
二、 实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡
不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表
问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
知识点一：测量小灯泡的电功率
【探究重点】
伏安法测导体电阻实验和伏安法测小灯泡的电功率实验区别
实验所用器材相同，电路图基本相同，测量方法相同，记录的数据也基本相同。
区别：1．原理不同R=U/I，P=UI；
2．测电阻时，为了减小误差而应多次测量求平均值；测电功率时，通过每组实验的数据求出的是用电器在不同电压下的实际功率，所以绝对不能求几次实验结论的平均值(滑动变阻器的调节作用不同)。
【典例分析】
1. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
【真题操练】
2. (2020·无锡)在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光，其中正确的是( )
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
知识点二：测量小灯泡电功率实验
【探究重点】
电能表测用电器的电功率
步骤：1．使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；
2．记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；
3．计算用电器的实际功率。
【典例分析】
3. 小华在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)小华连接的电路如图甲所示，闭合开关，电流表有示数，小灯泡 (亮/不亮)；
(2)检查后发现电路连线存在一处错误，请你在错误的导线上面“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时灯泡的功率为 W，要测灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)移动，调节过程中，眼睛应注视 (滑动变阻器/电压表/电流表)；
(4)小华还想探究“电流与电阻的关系”，她将小灯泡换成5Ω的定值电阻，电路其他部分的连接均未改变，实验时保持定值电阻两端的电压为2V不变，当完成第一组实验，小华断开开关，拆下5Ω的电阻，改接15Ω的电阻，对于接下来的操作，小华认为：应闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记下电流表示数。小华的做法 (合理/不合理)，原因是 。
【真题操练】
4. 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，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
知识点三：特殊法测量小灯泡电功率
【典例分析】
5. 在“测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”实验中。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
(2)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“”或“”)端。
(3)连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，电流表有示数，电路故障可能是 。
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验中，发现电压表突然损坏了，于是增加一个已知阻值的定值电阻和两个开关，利用一只电流表，也可以测出小灯泡的额定功率。实验电路如图丙所示(电源电压恒定但未知)，请你完成实验。
①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为；
②保持滑动变阻器的滑片P不动， ，读出电流表的示数为；
③请写出小灯泡额定功率的表达式： (用、、表示)。
【真题操练】
6. (2020·镇江)小华用图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)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华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，已知仅导线发生故障，则图1中导线____(选填“①”､“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)
(3)小华进行了六次实验，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∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①”､“②”或“③”)，你选择的依据是____｡
1. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
2. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω)，电源电压为4.5V。
(1)本实验的实验原理是 ，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电路连接完整(要求：连线不得交叉)；
(3)若有规格分别为“5Ω1A”，“20Ω 0.5A”，“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选用规格为 的滑动变阻器连入电路；
(4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数是1.8V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，才能使电压表的示数为2.5V；
(5)当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W；
(6)若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 (只要求填写一个实验名称)。
1. (2020·湖北省武汉市中考模拟五)小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源(电压保持
6V不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0～3伏档完好)、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电路后进行实验。
(1)在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图(a)已满刻度，电流表示数如图(b)所示，读出电流表的示数为________A，但小灯泡仍无法正常发光。
(2)小柯经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
实验序号
电压U/(伏)
电流I(安)
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
①请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；
②求出该小灯泡的额定功率为________W。
2. 在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)。
(1)如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 。
(2)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向 (A/B)端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(3)测量结束后，小明应先 ，然后拆除 上的导线，再拆除其他导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 ( )
A.测量小灯泡的电阻 B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点 D.探究电流与电压的关系
3. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择 (选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯的亮度逐渐变亮。
(3)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。则电路故障是 。
(4)故障解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动，继续实验并根据实验中电压表示数和电流表示数作出如图丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)小明观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，根据图甲所示的电路测出的小灯泡的额定功率跟真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(6)若电流表损坏了，小华利用现有的实验器材，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，单刀双掷开关，来测量小灯泡的额定功率。请帮他设计一个电路图画在虚线框中 。
(7)实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个25Ω的定值电阻R2串联后接入电源两端，此时R2的功率是 W。
1. 如图是测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率的实物电路，小灯泡的电阻约为8Ω。
(1)请完成实物图的连接，要求滑片向左滑动小灯变亮；
(2)连接电路时开关应 ，滑动变阻器滑片应置于 (选填“”或“”)端；
(3)调节滑动变阻器，分别读出电流表和电压表的示数，如图请补充第三次电流值为 A，记录如下表：
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.5
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.36
0.4
0.54
灯泡亮度
逐渐变亮
小灯泡的额定功率为 W，小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)实验过程中，细心的小伟发现在不同电压下灯丝的电阻也不同，其原因是： 。
2. 一个额定电压为3.8V小灯泡，工作时的电阻约为10Ω．小明想测量小灯泡的额定功率。现有电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“500Ω 0.1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
(1)为完成实验，应该选取规格为 的滑动变阻器。
(2)图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。
(3)正确连线后，闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R阻值已知)
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P (选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”)，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、R、U表示)
【知识梳理】
三、 电功率的测量
3． 利用功能关系：用电能表测用电器消耗的电能W。用秒表测用电器的用电时间t。由定义式P=W/t计算出电功率。
4． 利用伏安法：实验室中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。电功率与电压、电流的关系：P=U1
四、 实验：伏安法测量小灯泡的电功率
6． 原理：P=UI
7． 器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干。
8． 实验注意事项：
⑥ 开关应处于断开状态
⑦ 滑动变阻器滑片P处于最大阻值处(目标是为了保护电路)；
⑧ 按照电路图连接实物图。在连接电路时先连接串联的主电路，后连接电压表；
⑨ 注意电表的连接，量程的选择；
⑩ 检查有无短、断路故障；
9． 实验步骤(多次测量)：能过调节滑片P的位置，通常分三次使灯泡两端电压分别等于额定电压、低于额定电压、高于额定电压，分别记下此时的电流表、电压表示数和小灯泡的发光情况。
10． 得到两个结论：
③ 因为灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，所以，实际电压不同，实际功率不同，所以求平均值无意义！
④ 灯泡亮度由实际电功率决定。
【易混淆点】
三、 伏安法测量小灯泡的电功率
8． 实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
9． 实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
10． 实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
11． 设计并进行实验：
⑦ 按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
⑧ 检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑨ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑩ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑪ 整理好实验器材。
⑫ 用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
较暗
3
3.0
0.38
1.14
较亮
12． 分析与论证
⑤ 分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
⑥ 小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
⑦ 小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
⑧ 小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
13． 实验结论
④ 当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
⑤ 当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
⑥ 当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
14． 注意事项
⑥ 电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
⑦ 连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
⑧ 连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
⑨ 闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
⑩ 调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
四、 实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡
不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表
问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
知识点一：测量小灯泡的电功率
【探究重点】
伏安法测导体电阻实验和伏安法测小灯泡的电功率实验区别
实验所用器材相同，电路图基本相同，测量方法相同，记录的数据也基本相同。
区别：1．原理不同R=U/I，P=UI；
2．测电阻时，为了减小误差而应多次测量求平均值；测电功率时，通过每组实验的数据求出的是用电器在不同电压下的实际功率，所以绝对不能求几次实验结论的平均值(滑动变阻器的调节作用不同)。
【典例分析】
7. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
【答案】C；
【解析】根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。 A、根据R= U/ I 可求出灯泡的电阻，但灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下灯泡的电阻不同，不能直接测小灯泡正常发光的电阻，故A不符合题意； B、根据W=UIt可知，测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间，故B不符合题意； C、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意； D、测小灯泡额定电功率时，需要电压表的示数达到额定电压，而额定电压不知，故D不符合题意。；
【真题操练】
8. (2020·无锡)在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光，其中正确的是( )
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
【答案】D。
【解析】①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W，故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由R＝计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、10.71Ω，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：UR＝IR＝0.25A×2Ω＝0.5V，
恰好满足电源电压：U＝UL+UR＝0.5V+2.5V＝3V，
所以灯泡能正常发光，故④正确。故选：D。
知识点二：测量小灯泡电功率实验
【探究重点】
电能表测用电器的电功率
步骤：1．使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；
2．记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；
3．计算用电器的实际功率。
【典例分析】
9. 小华在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)小华连接的电路如图甲所示，闭合开关，电流表有示数，小灯泡 (亮/不亮)；
(2)检查后发现电路连线存在一处错误，请你在错误的导线上面“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时灯泡的功率为 W，要测灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)移动，调节过程中，眼睛应注视 (滑动变阻器/电压表/电流表)；
(4)小华还想探究“电流与电阻的关系”，她将小灯泡换成5Ω的定值电阻，电路其他部分的连接均未改变，实验时保持定值电阻两端的电压为2V不变，当完成第一组实验，小华断开开关，拆下5Ω的电阻，改接15Ω的电阻，对于接下来的操作，小华认为：应闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记下电流表示数。小华的做法 (合理/不合理)，原因是 。
【答案】不亮 0.52 左 电压表 不合理 闭合开关前，没有将滑片放在阻值最大处。
【解析】
(1)[1]小华连接的电路闭合开关后灯泡被短路，故电流表有示数，小灯泡不亮。
(2)[2]改正后的实物图如图所示：
(3)[3]电压表示数为2V，电流表的示数为0.26A，此时灯泡的功率
[4]要测灯泡的额定功率，需要将灯泡两端电压调到2.5V，则应减小滑动变阻器的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
[5]调节过程中，眼睛应注视电压表。
(4)[6][7]拆下5Ω的电阻，改接15Ω的电阻，如果直接闭合开关，电阻两端的电压可能会超过电压表量程，故小华的做法不合理，原因是闭合开关前，没有将滑片放在阻值最大处。。
【真题操练】
10. 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，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 小灯泡断路 电压表 0.65
【解析】
(1)[1]如图所示，电流从正极出发，经过滑动变阻器后，经过电流表，由于滑动变阻器连接原则是一上一下，故将滑动变阻器的上面接线柱与电流表的0.6A正接线柱接好，电流经电流表后经过灯泡、开关、回到负极，最后将电压表并联在电灯泡的两端，故如下图所示：
。
(2)[2] 电流表无示数，则电路中出现了断路，电压表有示数，说明除了电压表所测的用电器其他是正常的，则电压表所测的灯泡断路。
(3)[3][4]由于测额定电功率，故只有满足了额定电压，小灯泡才可能正常发光；如图乙所示，电流表的示数为0.26A，则电灯泡的额定功率为
故电灯泡的额定功率为0.65W。
知识点三：特殊法测量小灯泡电功率
【典例分析】
11. 在“测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”实验中。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
(2)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“”或“”)端。
(3)连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，电流表有示数，电路故障可能是 。
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验中，发现电压表突然损坏了，于是增加一个已知阻值的定值电阻和两个开关，利用一只电流表，也可以测出小灯泡的额定功率。实验电路如图丙所示(电源电压恒定但未知)，请你完成实验。
①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为；
②保持滑动变阻器的滑片P不动， ，读出电流表的示数为；
③请写出小灯泡额定功率的表达式： (用、、表示)。
【答案】B 灯泡短路 0.75 断开开关，闭合开关和
【解析】
(1)[1]变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联，灯泡与变阻器串联，电压表与灯并联，电路如下
(2)[2]闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处的端；
(3)[3]连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表有示数，电路为通路，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，则电路故障可能是灯泡短路。
(4)[4]排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置，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，则小灯泡的额定功率为
(5)主要测量步骤
①闭合开关、，断开开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
②[5]保持滑动变阻器的滑片不动，断开开关，闭合开关和，读出电流表的示数为.
③[6]在①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与并联的总电流，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，灯的额定电流
小灯泡额定功率的表达式
【真题操练】
12. (2020·镇江)小华用图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)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华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，已知仅导线发生故障，则图1中导线____(选填“①”､“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)
(3)小华进行了六次实验，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∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①”､“②”或“③”)，你选择的依据是____｡
【答案】(1)①开关未断开；(2)②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端；(3)①；(4)断路；(5)①0.75；(6)②D；(7)①；(8)“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
【解析】(1)连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处)
(2)闭合开关进行实验，小华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，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。
(3)根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
②当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
此时滑动变阻器的阻值为：R===25Ω
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω、1A。
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
3. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
【答案】C；
【解析】根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。 A、根据R= U/ I 可求出灯泡的电阻，但灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下灯泡的电阻不同，不能直接测小灯泡正常发光的电阻，故A不符合题意； B、根据W=UIt可知，测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间，故B不符合题意； C、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意； D、测小灯泡额定电功率时，需要电压表的示数达到额定电压，而额定电压不知，故D不符合题意。；
4. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω)，电源电压为4.5V。
(1)本实验的实验原理是 ，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电路连接完整(要求：连线不得交叉)；
(3)若有规格分别为“5Ω1A”，“20Ω 0.5A”，“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选用规格为 的滑动变阻器连入电路；
(4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数是1.8V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，才能使电压表的示数为2.5V；
(5)当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W；
(6)若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 (只要求填写一个实验名称)。
【答案】 断开 “20Ω 0.5A” B 0.24 0.6 测量小灯泡的电阻
【解析】
(1)[1]测量小灯泡的电功率，需要测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，然后利用公式计算小灯泡的电功率，所以实验原理是。
[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
(2)[3]电压表应并在小灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择小量程，如下图所示：
(3)[4]小灯泡的额定电压是2.5V，电源电压是4.5V，所以滑动变阻器应分压2V，因为小灯泡的电阻约为10Ω，根据串联分压规律
所以应选用规格为“20Ω 0.5A”的滑动变阻器。
(4)[5]电压表的示数是1.8V，此时应增大小灯泡的电压，根据串联分压规律，应减小滑动变阻器的分压，故滑片应向B端移动来减小滑动变阻器的阻值，使电压表的示数变为2.5V。
(5)[6]电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，此时的示数是0.24A。
[7]小灯泡的额定功率
(6)[8]若用此电路继续实验，还可以探究测小灯泡电阻的实验。
4. (2020·湖北省武汉市中考模拟五)小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源(电压保持
6V不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0～3伏档完好)、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电路后进行实验。
(1)在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图(a)已满刻度，电流表示数如图(b)所示，读出电流表的示数为________A，但小灯泡仍无法正常发光。
(2)小柯经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
实验序号
电压U/(伏)
电流I(安)
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
①请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；
②求出该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】(1)0.24；(2)①如下所示；②1.064。
【解析】(1)电流表示数如图(b)所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读出电流表的示数为0.24A，但小灯泡仍无法正常发光；(2)灯与变阻器串联，当电路的电流变大时，由欧姆定律，U＝IR，灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，由表中数据知，电压表并联在变阻器的两端了，如下所示：
(3)待测小灯泡标有“0.28A”字样，表示灯的额定电流为0.28A，由表中数据知，当变阻器的电压为2.2V时，灯正常发光，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：6V﹣2.2V＝3.8V，故灯的额定电功率：P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W。
答案是：(1)0.24；(2)①如下所示；②1.064。
5. 在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)。
(1)如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 。
(2)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向 (A/B)端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(3)测量结束后，小明应先 ，然后拆除 上的导线，再拆除其他导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 ( )
A.测量小灯泡的电阻 B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点 D.探究电流与电压的关系
【答案】(1)小灯泡断路 (2)A 0.5 (3)断开开关 电源 (4)D；
【解析】(1)如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是灯泡断路。 (2)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2.2V，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A端移动，直到电压表示数为额定电压； 由如图丙所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； (3)A．由R= U / I 可知，电压表测出电压，电流表测出电流，可测量小灯泡的电阻，故A能完成； B．将电流分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点，故B能完成； C．分别将电压表并联在各用电器两端，可探究串联电路电压的特点，故C能完成； D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，故D不能完成。 故选D；
6. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择 (选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯的亮度逐渐变亮。
(3)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。则电路故障是 。
(4)故障解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动，继续实验并根据实验中电压表示数和电流表示数作出如图丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)小明观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，根据图甲所示的电路测出的小灯泡的额定功率跟真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(6)若电流表损坏了，小华利用现有的实验器材，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，单刀双掷开关，来测量小灯泡的额定功率。请帮他设计一个电路图画在虚线框中 。
(7)实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个25Ω的定值电阻R2串联后接入电源两端，此时R2的功率是 W。
【答案】B 灯断路 右 0.75 偏大 1
【解析】
(1)[1]灯泡正常发光时，电路中的电流
则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
大于滑动变阻器“10Ω 1A”的最大阻值，因此应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器；
(2)[2]灯泡正常发光时的电流约为I=0.25A，则电流表应选0~0.6A量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯的亮度逐渐变亮，即电流变大，故滑动变阻器向右移动时电阻变小，故下方接右端，电路图如图所示：
(3)[3]闭合开关，灯泡不亮，且电流表无示数，但电压表有示数，电流表无示数说明电路有断路，而电压表有示数说明故障原因可能是灯泡断路；
(4)[4][5]乙图中电压表量程是0-3V，分度值0.1V，电压表示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，要测量灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路中的电阻，应该将滑动变阻器滑片向右移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；由图丙可知，当小灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流是0.3A，所以灯泡的额定功率
(5)[6]图甲中，电压表测量灯泡的电压是准确的，电流表测灯泡和电压表的总电流，所以，电流表示数大于灯的实际电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率跟真实值相比偏大；
(6)[7]如图所示
当S接1时，灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡的电压；调节滑动变阻器使电压表示数为灯泡的额定电压，再S接2，电压表测量灯泡和R1的总电压，可以计算得到R1的电压，根据R1的电压和电阻可以计算R1的电流，即灯泡的额定电流，根据P=UI可以测出小灯泡的额定功率；
(7)[8]由图丙知，当灯的电压U灯=1.0V，对应的电流I=0.2A时，根据串联电路电流的特点，通过定值电阻的电流等于0.2A，此时定值电阻的电压
U2=IR2=0.2A×25Ω=5V
又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压U=U灯+U2=1V+5V=6V刚好为电源电压；所以，此时R2的功率
P2=U2I=5V×0.2A=1W
3. 如图是测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率的实物电路，小灯泡的电阻约为8Ω。
(1)请完成实物图的连接，要求滑片向左滑动小灯变亮；
(2)连接电路时开关应 ，滑动变阻器滑片应置于 (选填“”或“”)端；
(3)调节滑动变阻器，分别读出电流表和电压表的示数，如图请补充第三次电流值为 A，记录如下表：
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.5
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.36
0.4
0.54
灯泡亮度
逐渐变亮
小灯泡的额定功率为 W，小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)实验过程中，细心的小伟发现在不同电压下灯丝的电阻也不同，其原因是： 。
【答案】断开 0.5 1.9 变大 灯丝的电阻受到温度的影响
【解析】
(1)[1]滑片向左滑动小灯变亮，故变阻器左下接线柱连入电路与灯串联中，灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如如图所示
(2)[2][3]为保护电路，连接电路时开关应断开，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处的端。
(3)[4]由图可知电流表选用小量程，分度值为0.02A，第三次电流值读表可知为0.5A。
[5][6]灯在额定电压下正常发光，由表中数据，小灯泡的额定功率为
同理，第1、2、3、4次的实际功率分别为：、、和；故小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐变大。
(4)[7]实验过程中，细心的小伟发现在不同电压下灯丝的电阻也不同，其原因是：灯丝的电阻受到温度的影响。
4. 一个额定电压为3.8V小灯泡，工作时的电阻约为10Ω．小明想测量小灯泡的额定功率。现有电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“500Ω 0.1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
(1)为完成实验，应该选取规格为 的滑动变阻器。
(2)图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。
(3)正确连线后，闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R阻值已知)
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P (选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”)，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、R、U表示)
【答案】(1)“50Ω 0.5A”；(2)如图 ；(3)B；1.14；(4)不动；U额(U−U额) / R ；
【解析】(1)已知电源电压为8V且保持不变，实验中小灯泡额定电压为3.8V，电路中电流： I= U /R = 3.8V/10Ω =0.38A＞0.1A； 故变阻器分得的电压为U滑=8V-3.8V=4.2V，由欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻： R滑大= 4.2V/0.38A ≈11Ω，有三种规格滑动变阻器，应选用“50Ω 0.5A”的变阻器； (2)原电路中，电压表串联接入了电路中，而电流表与灯并联，这两处是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下所示：(3)闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，灯在额定电压下正常发光，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B移动，直到电压表示数为额定电压； 电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8V×0.3A=1.14W； (4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R阻值已知) ①闭合开关S和S1，断开S2，该电路为串联电路，电压表测量灯泡两端的电压，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，此时电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压为：UR=U-U额；通过电阻的电流即灯泡的电流为：I额=IR=(U−U额)/ R ； 则小灯泡额定功率的表达式：P额=U额I额=U额(U−U额) / R；
专项十五 电功和电热
2 电功率
第2讲 伏安法测量小灯泡电功率
【知识梳理】
一、 电功率的测量
1． 利用功能关系：用电能表测用电器消耗的电能W。用秒表测用电器的用电时间t。由定义式
_____计算出电功率。
2． 利用伏安法：实验室中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。电功率与电压、电流的关系：_____
二、 实验：伏安法测量小灯泡的电功率
1． 原理：P=UI
2． 器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干。
3． 实验注意事项：
① 开关应处于 状态
② 滑动变阻器滑片P处于_____处(目标是为了_____)；
③ 按照电路图连接实物图。在连接电路时先连接串联的主电路，后连接电压表；
④ 注意电表的连接，量程的选择；
⑤ 检查有无短、断路故障；
4． 实验步骤(多次测量)：能过调节滑片P的位置，通常分三次使灯泡两端电压分别等于额定电压、低于额定电压、高于额定电压，分别记下此时的电流表、电压表示数和小灯泡的发光情况。
5． 得到两个结论：
① 因为灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，所以，实际电压不同，实际功率不同，所以__________！
② 灯泡亮度由实际电功率决定。
【易混淆点】
一、 伏安法测量小灯泡的电功率
1． 实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
2． 实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
3． 实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4． 设计并进行实验：
① 按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
② 检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
③ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
④ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑤ 整理好实验器材。
⑥ 用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
较暗
3
3.0
0.38
1.14
较亮
5． 分析与论证
① 分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
② 小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
③ 小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
④ 小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6． 实验结论
① 当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
② 当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
③ 当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
7． 注意事项
① 电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
② 连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
③ 连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
④ 闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
⑤ 调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
二、 实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡
不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表
问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
知识点一：测量小灯泡的电功率
【探究重点】
伏安法测导体电阻实验和伏安法测小灯泡的电功率实验区别
实验所用器材相同，电路图基本相同，测量方法相同，记录的数据也基本相同。
区别：1．原理不同R=U/I，P=UI；
2．测电阻时，为了减小误差而应多次测量求平均值；测电功率时，通过每组实验的数据求出的是用电器在不同电压下的实际功率，所以绝对不能求几次实验结论的平均值(滑动变阻器的调节作用不同)。
【典例分析】
1. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
【真题操练】
2. (2020·无锡)在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光，其中正确的是( )
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
知识点二：测量小灯泡电功率实验
【探究重点】
电能表测用电器的电功率
步骤：1．使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；
2．记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；
3．计算用电器的实际功率。
【典例分析】
3. 小华在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)小华连接的电路如图甲所示，闭合开关，电流表有示数，小灯泡 (亮/不亮)；
(2)检查后发现电路连线存在一处错误，请你在错误的导线上面“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时灯泡的功率为 W，要测灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)移动，调节过程中，眼睛应注视 (滑动变阻器/电压表/电流表)；
(4)小华还想探究“电流与电阻的关系”，她将小灯泡换成5Ω的定值电阻，电路其他部分的连接均未改变，实验时保持定值电阻两端的电压为2V不变，当完成第一组实验，小华断开开关，拆下5Ω的电阻，改接15Ω的电阻，对于接下来的操作，小华认为：应闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记下电流表示数。小华的做法 (合理/不合理)，原因是 。
【真题操练】
4. 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，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
知识点三：特殊法测量小灯泡电功率
【典例分析】
5. 在“测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”实验中。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
(2)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“”或“”)端。
(3)连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，电流表有示数，电路故障可能是 。
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验中，发现电压表突然损坏了，于是增加一个已知阻值的定值电阻和两个开关，利用一只电流表，也可以测出小灯泡的额定功率。实验电路如图丙所示(电源电压恒定但未知)，请你完成实验。
①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为；
②保持滑动变阻器的滑片P不动， ，读出电流表的示数为；
③请写出小灯泡额定功率的表达式： (用、、表示)。
【真题操练】
6. (2020·镇江)小华用图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)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华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，已知仅导线发生故障，则图1中导线____(选填“①”､“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)
(3)小华进行了六次实验，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∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①”､“②”或“③”)，你选择的依据是____｡
1. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
2. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω)，电源电压为4.5V。
(1)本实验的实验原理是 ，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电路连接完整(要求：连线不得交叉)；
(3)若有规格分别为“5Ω1A”，“20Ω 0.5A”，“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选用规格为 的滑动变阻器连入电路；
(4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数是1.8V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，才能使电压表的示数为2.5V；
(5)当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W；
(6)若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 (只要求填写一个实验名称)。
1. (2020·湖北省武汉市中考模拟五)小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源(电压保持
6V不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0～3伏档完好)、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电路后进行实验。
(1)在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图(a)已满刻度，电流表示数如图(b)所示，读出电流表的示数为________A，但小灯泡仍无法正常发光。
(2)小柯经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
实验序号
电压U/(伏)
电流I(安)
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
①请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；
②求出该小灯泡的额定功率为________W。
2. 在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)。
(1)如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 。
(2)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向 (A/B)端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(3)测量结束后，小明应先 ，然后拆除 上的导线，再拆除其他导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 ( )
A.测量小灯泡的电阻 B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点 D.探究电流与电压的关系
3. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择 (选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯的亮度逐渐变亮。
(3)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。则电路故障是 。
(4)故障解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动，继续实验并根据实验中电压表示数和电流表示数作出如图丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)小明观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，根据图甲所示的电路测出的小灯泡的额定功率跟真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(6)若电流表损坏了，小华利用现有的实验器材，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，单刀双掷开关，来测量小灯泡的额定功率。请帮他设计一个电路图画在虚线框中 。
(7)实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个25Ω的定值电阻R2串联后接入电源两端，此时R2的功率是 W。
1. 如图是测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率的实物电路，小灯泡的电阻约为8Ω。
(1)请完成实物图的连接，要求滑片向左滑动小灯变亮；
(2)连接电路时开关应 ，滑动变阻器滑片应置于 (选填“”或“”)端；
(3)调节滑动变阻器，分别读出电流表和电压表的示数，如图请补充第三次电流值为 A，记录如下表：
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.5
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.36
0.4
0.54
灯泡亮度
逐渐变亮
小灯泡的额定功率为 W，小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)实验过程中，细心的小伟发现在不同电压下灯丝的电阻也不同，其原因是： 。
2. 一个额定电压为3.8V小灯泡，工作时的电阻约为10Ω．小明想测量小灯泡的额定功率。现有电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“500Ω 0.1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
(1)为完成实验，应该选取规格为 的滑动变阻器。
(2)图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。
(3)正确连线后，闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R阻值已知)
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P (选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”)，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、R、U表示)
【知识梳理】
三、 电功率的测量
3． 利用功能关系：用电能表测用电器消耗的电能W。用秒表测用电器的用电时间t。由定义式P=W/t计算出电功率。
4． 利用伏安法：实验室中，常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。电功率与电压、电流的关系：P=U1
四、 实验：伏安法测量小灯泡的电功率
6． 原理：P=UI
7． 器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干。
8． 实验注意事项：
⑥ 开关应处于断开状态
⑦ 滑动变阻器滑片P处于最大阻值处(目标是为了保护电路)；
⑧ 按照电路图连接实物图。在连接电路时先连接串联的主电路，后连接电压表；
⑨ 注意电表的连接，量程的选择；
⑩ 检查有无短、断路故障；
9． 实验步骤(多次测量)：能过调节滑片P的位置，通常分三次使灯泡两端电压分别等于额定电压、低于额定电压、高于额定电压，分别记下此时的电流表、电压表示数和小灯泡的发光情况。
10． 得到两个结论：
③ 因为灯泡的灯丝电阻随温度变化而变化，所以，实际电压不同，实际功率不同，所以求平均值无意义！
④ 灯泡亮度由实际电功率决定。
【易混淆点】
三、 伏安法测量小灯泡的电功率
8． 实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
9． 实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
10． 实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
11． 设计并进行实验：
⑦ 按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
⑧ 检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑨ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑩ 调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
⑪ 整理好实验器材。
⑫ 用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
较暗
3
3.0
0.38
1.14
较亮
12． 分析与论证
⑤ 分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
⑥ 小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
⑦ 小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
⑧ 小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
13． 实验结论
④ 当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
⑤ 当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
⑥ 当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
14． 注意事项
⑥ 电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
⑦ 连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
⑧ 连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
⑨ 闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
⑩ 调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
四、 实验中电路故障分析
故障
现象
故障原因
灯泡
不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表
问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
知识点一：测量小灯泡的电功率
【探究重点】
伏安法测导体电阻实验和伏安法测小灯泡的电功率实验区别
实验所用器材相同，电路图基本相同，测量方法相同，记录的数据也基本相同。
区别：1．原理不同R=U/I，P=UI；
2．测电阻时，为了减小误差而应多次测量求平均值；测电功率时，通过每组实验的数据求出的是用电器在不同电压下的实际功率，所以绝对不能求几次实验结论的平均值(滑动变阻器的调节作用不同)。
【典例分析】
7. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
【答案】C；
【解析】根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。 A、根据R= U/ I 可求出灯泡的电阻，但灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下灯泡的电阻不同，不能直接测小灯泡正常发光的电阻，故A不符合题意； B、根据W=UIt可知，测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间，故B不符合题意； C、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意； D、测小灯泡额定电功率时，需要电压表的示数达到额定电压，而额定电压不知，故D不符合题意。；
【真题操练】
8. (2020·无锡)在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗→亮
正常发光
过亮
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光，其中正确的是( )
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
【答案】D。
【解析】①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为0.25A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W，故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由R＝计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、10.71Ω，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：UR＝IR＝0.25A×2Ω＝0.5V，
恰好满足电源电压：U＝UL+UR＝0.5V+2.5V＝3V，
所以灯泡能正常发光，故④正确。故选：D。
知识点二：测量小灯泡电功率实验
【探究重点】
电能表测用电器的电功率
步骤：1．使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；
2．记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；
3．计算用电器的实际功率。
【典例分析】
9. 小华在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)小华连接的电路如图甲所示，闭合开关，电流表有示数，小灯泡 (亮/不亮)；
(2)检查后发现电路连线存在一处错误，请你在错误的导线上面“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线；
(3)排除故障后闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，此时灯泡的功率为 W，要测灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 (左/右)移动，调节过程中，眼睛应注视 (滑动变阻器/电压表/电流表)；
(4)小华还想探究“电流与电阻的关系”，她将小灯泡换成5Ω的定值电阻，电路其他部分的连接均未改变，实验时保持定值电阻两端的电压为2V不变，当完成第一组实验，小华断开开关，拆下5Ω的电阻，改接15Ω的电阻，对于接下来的操作，小华认为：应闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记下电流表示数。小华的做法 (合理/不合理)，原因是 。
【答案】不亮 0.52 左 电压表 不合理 闭合开关前，没有将滑片放在阻值最大处。
【解析】
(1)[1]小华连接的电路闭合开关后灯泡被短路，故电流表有示数，小灯泡不亮。
(2)[2]改正后的实物图如图所示：
(3)[3]电压表示数为2V，电流表的示数为0.26A，此时灯泡的功率
[4]要测灯泡的额定功率，需要将灯泡两端电压调到2.5V，则应减小滑动变阻器的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
[5]调节过程中，眼睛应注视电压表。
(4)[6][7]拆下5Ω的电阻，改接15Ω的电阻，如果直接闭合开关，电阻两端的电压可能会超过电压表量程，故小华的做法不合理，原因是闭合开关前，没有将滑片放在阻值最大处。。
【真题操练】
10. 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，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，这一过程中眼睛要一直观察 表示数的变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 小灯泡断路 电压表 0.65
【解析】
(1)[1]如图所示，电流从正极出发，经过滑动变阻器后，经过电流表，由于滑动变阻器连接原则是一上一下，故将滑动变阻器的上面接线柱与电流表的0.6A正接线柱接好，电流经电流表后经过灯泡、开关、回到负极，最后将电压表并联在电灯泡的两端，故如下图所示：
。
(2)[2] 电流表无示数，则电路中出现了断路，电压表有示数，说明除了电压表所测的用电器其他是正常的，则电压表所测的灯泡断路。
(3)[3][4]由于测额定电功率，故只有满足了额定电压，小灯泡才可能正常发光；如图乙所示，电流表的示数为0.26A，则电灯泡的额定功率为
故电灯泡的额定功率为0.65W。
知识点三：特殊法测量小灯泡电功率
【典例分析】
11. 在“测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率”实验中。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
(2)闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“”或“”)端。
(3)连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片P，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，电流表有示数，电路故障可能是 。
(4)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置，当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)实验中，发现电压表突然损坏了，于是增加一个已知阻值的定值电阻和两个开关，利用一只电流表，也可以测出小灯泡的额定功率。实验电路如图丙所示(电源电压恒定但未知)，请你完成实验。
①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为；
②保持滑动变阻器的滑片P不动， ，读出电流表的示数为；
③请写出小灯泡额定功率的表达式： (用、、表示)。
【答案】B 灯泡短路 0.75 断开开关，闭合开关和
【解析】
(1)[1]变阻器按一上一下连入电路中与电流表串联，灯泡与变阻器串联，电压表与灯并联，电路如下
(2)[2]闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处的端；
(3)[3]连接好电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表有示数，电路为通路，小灯泡都不发光，电压表的示数为零，则电路故障可能是灯泡短路。
(4)[4]排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一位置，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，则小灯泡的额定功率为
(5)主要测量步骤
①闭合开关、，断开开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
②[5]保持滑动变阻器的滑片不动，断开开关，闭合开关和，读出电流表的示数为.
③[6]在①中，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与并联的总电流，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，灯的额定电流
小灯泡额定功率的表达式
【真题操练】
12. (2020·镇江)小华用图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)图1是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华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，已知仅导线发生故障，则图1中导线____(选填“①”､“②”或“③”)发生了____ (填写故障名称)
(3)小华进行了六次实验，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∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____(选填“①”､“②”或“③”)，你选择的依据是____｡
【答案】(1)①开关未断开；(2)②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端；(3)①；(4)断路；(5)①0.75；(6)②D；(7)①；(8)“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
【解析】(1)连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处)
(2)闭合开关进行实验，小华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，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。
(3)根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
②当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
此时滑动变阻器的阻值为：R===25Ω
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω、1A。
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
3. 如图所示，是小强同学做电学实验时所画电路图的一部分，其中小灯泡的铭牌看不清楚，根据此图，可以直接研究的问题是 ( )
A．测小灯泡正常发光的电阻
B．测小灯泡消耗的电能
C．测小灯泡实际电功率
D．测小灯泡额定电功率
【答案】C；
【解析】根据电路图可知，电压表测灯泡两端的实际电压，电流表测通过灯泡的实际电流。 A、根据R= U/ I 可求出灯泡的电阻，但灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下灯泡的电阻不同，不能直接测小灯泡正常发光的电阻，故A不符合题意； B、根据W=UIt可知，测小灯泡消耗的电能时需要知道通电时间，故B不符合题意； C、知道灯泡的实际电压和实际电流，据公式P=UI可计算出灯泡的实际功率，故C符合题意； D、测小灯泡额定电功率时，需要电压表的示数达到额定电压，而额定电压不知，故D不符合题意。；
4. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻约为10Ω)，电源电压为4.5V。
(1)本实验的实验原理是 ，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电路连接完整(要求：连线不得交叉)；
(3)若有规格分别为“5Ω1A”，“20Ω 0.5A”，“50Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选用规格为 的滑动变阻器连入电路；
(4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数是1.8V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，才能使电压表的示数为2.5V；
(5)当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W；
(6)若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 (只要求填写一个实验名称)。
【答案】 断开 “20Ω 0.5A” B 0.24 0.6 测量小灯泡的电阻
【解析】
(1)[1]测量小灯泡的电功率，需要测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，然后利用公式计算小灯泡的电功率，所以实验原理是。
[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
(2)[3]电压表应并在小灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择小量程，如下图所示：
(3)[4]小灯泡的额定电压是2.5V，电源电压是4.5V，所以滑动变阻器应分压2V，因为小灯泡的电阻约为10Ω，根据串联分压规律
所以应选用规格为“20Ω 0.5A”的滑动变阻器。
(4)[5]电压表的示数是1.8V，此时应增大小灯泡的电压，根据串联分压规律，应减小滑动变阻器的分压，故滑片应向B端移动来减小滑动变阻器的阻值，使电压表的示数变为2.5V。
(5)[6]电流表选择的是小量程，分度值是0.02A，此时的示数是0.24A。
[7]小灯泡的额定功率
(6)[8]若用此电路继续实验，还可以探究测小灯泡电阻的实验。
4. (2020·湖北省武汉市中考模拟五)小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源(电压保持
6V不变)、待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0～3伏档完好)、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电路后进行实验。
(1)在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图(a)已满刻度，电流表示数如图(b)所示，读出电流表的示数为________A，但小灯泡仍无法正常发光。
(2)小柯经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
实验序号
电压U/(伏)
电流I(安)
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
①请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；
②求出该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】(1)0.24；(2)①如下所示；②1.064。
【解析】(1)电流表示数如图(b)所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读出电流表的示数为0.24A，但小灯泡仍无法正常发光；(2)灯与变阻器串联，当电路的电流变大时，由欧姆定律，U＝IR，灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，由表中数据知，电压表并联在变阻器的两端了，如下所示：
(3)待测小灯泡标有“0.28A”字样，表示灯的额定电流为0.28A，由表中数据知，当变阻器的电压为2.2V时，灯正常发光，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：6V﹣2.2V＝3.8V，故灯的额定电功率：P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W。
答案是：(1)0.24；(2)①如下所示；②1.064。
5. 在“测量小灯泡电功率”的实验中(小灯泡标有“2.5 V”字样)。
(1)如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是 。
(2)排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向 (A/B)端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(3)测量结束后，小明应先 ，然后拆除 上的导线，再拆除其他导线。
(4)小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是 ( )
A.测量小灯泡的电阻 B.探究串联电路电流的特点
C.探究串联电路电压的特点 D.探究电流与电压的关系
【答案】(1)小灯泡断路 (2)A 0.5 (3)断开开关 电源 (4)D；
【解析】(1)如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是灯泡断路。 (2)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2.2V，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A端移动，直到电压表示数为额定电压； 由如图丙所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； (3)A．由R= U / I 可知，电压表测出电压，电流表测出电流，可测量小灯泡的电阻，故A能完成； B．将电流分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点，故B能完成； C．分别将电压表并联在各用电器两端，可探究串联电路电压的特点，故C能完成； D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，故D不能完成。 故选D；
6. 如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择 (选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯的亮度逐渐变亮。
(3)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数。则电路故障是 。
(4)故障解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“右”或“左”)端移动，继续实验并根据实验中电压表示数和电流表示数作出如图丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W。
(5)小明观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，根据图甲所示的电路测出的小灯泡的额定功率跟真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(6)若电流表损坏了，小华利用现有的实验器材，增加了一个阻值为10Ω定值电阻R1，单刀双掷开关，来测量小灯泡的额定功率。请帮他设计一个电路图画在虚线框中 。
(7)实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个25Ω的定值电阻R2串联后接入电源两端，此时R2的功率是 W。
【答案】B 灯断路 右 0.75 偏大 1
【解析】
(1)[1]灯泡正常发光时，电路中的电流
则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
大于滑动变阻器“10Ω 1A”的最大阻值，因此应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器；
(2)[2]灯泡正常发光时的电流约为I=0.25A，则电流表应选0~0.6A量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，灯的亮度逐渐变亮，即电流变大，故滑动变阻器向右移动时电阻变小，故下方接右端，电路图如图所示：
(3)[3]闭合开关，灯泡不亮，且电流表无示数，但电压表有示数，电流表无示数说明电路有断路，而电压表有示数说明故障原因可能是灯泡断路；
(4)[4][5]乙图中电压表量程是0-3V，分度值0.1V，电压表示数为1.5V，小于灯的额定电压2.5V，要测量灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路中的电阻，应该将滑动变阻器滑片向右移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；由图丙可知，当小灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流是0.3A，所以灯泡的额定功率
(5)[6]图甲中，电压表测量灯泡的电压是准确的，电流表测灯泡和电压表的总电流，所以，电流表示数大于灯的实际电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率跟真实值相比偏大；
(6)[7]如图所示
当S接1时，灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡的电压；调节滑动变阻器使电压表示数为灯泡的额定电压，再S接2，电压表测量灯泡和R1的总电压，可以计算得到R1的电压，根据R1的电压和电阻可以计算R1的电流，即灯泡的额定电流，根据P=UI可以测出小灯泡的额定功率；
(7)[8]由图丙知，当灯的电压U灯=1.0V，对应的电流I=0.2A时，根据串联电路电流的特点，通过定值电阻的电流等于0.2A，此时定值电阻的电压
U2=IR2=0.2A×25Ω=5V
又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压U=U灯+U2=1V+5V=6V刚好为电源电压；所以，此时R2的功率
P2=U2I=5V×0.2A=1W
3. 如图是测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率的实物电路，小灯泡的电阻约为8Ω。
(1)请完成实物图的连接，要求滑片向左滑动小灯变亮；
(2)连接电路时开关应 ，滑动变阻器滑片应置于 (选填“”或“”)端；
(3)调节滑动变阻器，分别读出电流表和电压表的示数，如图请补充第三次电流值为 A，记录如下表：
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.5
3.0
3.8
4.5
电流I/A
0.36
0.4
0.54
灯泡亮度
逐渐变亮
小灯泡的额定功率为 W，小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；
(4)实验过程中，细心的小伟发现在不同电压下灯丝的电阻也不同，其原因是： 。
【答案】断开 0.5 1.9 变大 灯丝的电阻受到温度的影响
【解析】
(1)[1]滑片向左滑动小灯变亮，故变阻器左下接线柱连入电路与灯串联中，灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如如图所示
(2)[2][3]为保护电路，连接电路时开关应断开，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处的端。
(3)[4]由图可知电流表选用小量程，分度值为0.02A，第三次电流值读表可知为0.5A。
[5][6]灯在额定电压下正常发光，由表中数据，小灯泡的额定功率为
同理，第1、2、3、4次的实际功率分别为：、、和；故小灯泡逐渐变亮的原因是实际功率逐渐变大。
(4)[7]实验过程中，细心的小伟发现在不同电压下灯丝的电阻也不同，其原因是：灯丝的电阻受到温度的影响。
4. 一个额定电压为3.8V小灯泡，工作时的电阻约为10Ω．小明想测量小灯泡的额定功率。现有电源(电压恒为8V)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“500Ω 0.1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
(1)为完成实验，应该选取规格为 的滑动变阻器。
(2)图甲是小明根据选择的实验器材连接的实物图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中改正。
(3)正确连线后，闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率是 W。
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R阻值已知)
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P (选填“移至变阻器最左端”、“不动”或“移至变阻器最右端”)，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额= 。(用U额、R、U表示)
【答案】(1)“50Ω 0.5A”；(2)如图 ；(3)B；1.14；(4)不动；U额(U−U额) / R ；
【解析】(1)已知电源电压为8V且保持不变，实验中小灯泡额定电压为3.8V，电路中电流： I= U /R = 3.8V/10Ω =0.38A＞0.1A； 故变阻器分得的电压为U滑=8V-3.8V=4.2V，由欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻： R滑大= 4.2V/0.38A ≈11Ω，有三种规格滑动变阻器，应选用“50Ω 0.5A”的变阻器； (2)原电路中，电压表串联接入了电路中，而电流表与灯并联，这两处是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下所示：(3)闭合开关，滑动变阻器滑片P移动到某一位置，电压表示数为2.5V，灯在额定电压下正常发光，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B移动，直到电压表示数为额定电压； 电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8V×0.3A=1.14W； (4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变，R阻值已知) ①闭合开关S和S1，断开S2，该电路为串联电路，电压表测量灯泡两端的电压，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； ②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，此时电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压为：UR=U-U额；通过电阻的电流即灯泡的电流为：I额=IR=(U−U额)/ R ； 则小灯泡额定功率的表达式：P额=U额I额=U额(U−U额) / R；
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