浙教版九年级科学上册讲练测专题提升Ⅲ特殊方法测电功率(原卷版+解析)

这是一份浙教版九年级科学上册讲练测专题提升Ⅲ特殊方法测电功率(原卷版+解析)，共34页。试卷主要包含了知识掌握等内容，欢迎下载使用。

目录
TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc139540966" 模块一 知识掌握 PAGEREF _Tc139540966 \h 1
\l "_Tc139540967" 知识点一、伏阻法 PAGEREF _Tc139540967 \h 2
\l "_Tc139540968" 知识点二、安阻法 PAGEREF _Tc139540968 \h 4
\l "_Tc139540969" 【巩固提高】 PAGEREF _Tc139540969 \h 4
知识重点
模块一 知识掌握
电功率的测量分为专业的功率表测量，也可以根据电能表消耗的电能（转过的圈数）和时间t进行测量。测量原理：P=Wt=nN×3.6×106Jt=nNt×3.6×106w。还可以根据P=UI，通过测量电压和电流来间接测量电功率，也是教材重点讲述的方法。在测量电功率实验中，又分为测量用电器的实际功率和额定功率，测量额定功率属于测量电功率中的一种特殊情况，也是中考常考的题型，常常出现在实验探究题中，作为拓展延伸内容出现，属于电学内容的难点。电功率的表达式P=UI给出了一种测量额定功率的方法，叫伏安法。但是缺少电流表或电压表的情况下就需要通过特殊方法来进行测量，大致将测量方法分为伏阻法、安阻法、替代法等。
在中考中，常常出现的是已知额定电压的题型，所以本讲只是针对额定电压情况，对于已知额定电流情况不作讨论。
知识点一、伏阻法
（2023•杭州模拟）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V电阻约为5Ω。
（1）闭合开关、滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（2）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图1所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ W。
（3）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1；保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 （用已知字母表示）
（2022秋•余姚市期末）测量小灯泡的额定功率。
（1）如图甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 （填“正常偏转“或“几乎不动”），请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V
小灯泡L2的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为6V。
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.5V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为4V。
④小灯泡L2的额定功率P额＝ W。
知识点二、安阻法
（2023春•滨江区校级月考）某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡 （选填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）。请你帮他完成下列步骤。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；
②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
（2023春•滨江区校级月考）有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小金为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验。
（1）他连接了如图甲所示的电路， （填仪器名称）的量程选择不合理。
（2）排除故障正确连接后移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是 （选填字母）。
A．拧紧开关两端的接线柱
B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
C．移动滑动变阻器，使滑动变阻器电阻变小
D．更换一个完好的相同规格的小灯泡
（4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，操作步骤如下。
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0。
则小灯泡的额定功率表达式P额＝ 12 （用题中字母表示）。
（2023•宁波模拟）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。
（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来： 。
（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
A．10Ω 3A
B．30Ω 1A
C．60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是 。
（2023春•义乌市校级月考）小乐用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数；则出现该故障的原因可能是小灯泡发生 （选填“断路”或“短路”）。
（2）移动滑动变阻器的滑片直到小灯泡发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率P额＝ W。
（3）在电压表损坏的情况下，小乐又设计了如图丙所示电路，其中定值电阻的阻值为R0，也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率。其实验步骤如下：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为需要的值，此时小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I；
小灯泡的额定功率P额＝ U0R0 （用U0、I、R0表示）。
【巩固提高】
（2022秋•海曙区期末）科学兴趣小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压约为6V）、小灯泡L（额定电流为0.25A，灯丝电阻约为8Ω）、电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 0.6A”的滑动变阻器R1和“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中添加2条导线，使电路连接完整。
（2）为了顺利完成实验，应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器。
（3）小科打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率。图乙、图丙是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.乙方案能，丙方案不能
D.乙方案不能，丙方案能
（2022秋•杭州期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。
（2）连接好电路闭合开关后，发现小灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 。
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，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。
（4）小明打算利用一只电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R和两个开关S1、S2，设计了如图丙所示电路，请将电阻R、电流表和小灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
（2021秋•鄞州区期末）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保持不动，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）。
（5）小明设计了如图丁的电路，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。保持电阻 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）
（2022秋•椒江区校级期末）如图甲为“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）小科把滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。这可能是因为 造成的。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.电流表短路
D.滑动变阻器断路
（2）排除故障后，小科移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据。粗心的小科把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小科计算出小灯泡的额定功率为 W；
（3）通过思考，小科设计了如图丙所示电路来测量小灯泡的额定功率，已知R0＝5Ω。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
（2022秋•宁波月考）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压约为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）请将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变暗。
（2）小明在连接好电路时发现小灯泡并没有亮，此时小明应该 。
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，观察小灯发光情况
（3）完成上述实验后，小明进行了反思：如果电表损坏了，能不能借助其他实验器材完成实验？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表（理想电表），通过简单操作（单刀双掷开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。如图方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。能用来测量小灯泡的额定功率的是 （选填下列选项序号）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.方案一能，方案二不能
D.方案一不能，方案二能
（2022秋•温州月考）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
（3）分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 ；
（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 。
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能
D．丙方案不能，丁方案能
拓展课Ⅲ 特殊方法测电功率
学习目录
目录
TOC \ "1-4" \h \z \u \l "_Tc139540966" 模块一 知识掌握 PAGEREF _Tc139540966 \h 1
\l "_Tc139540967" 知识点一、伏阻法 PAGEREF _Tc139540967 \h 2
\l "_Tc139540968" 知识点二、安阻法 PAGEREF _Tc139540968 \h 6
\l "_Tc139540969" 【巩固提高】 PAGEREF _Tc139540969 \h 6
知识重点
模块一 知识掌握
电功率的测量分为专业的功率表测量，也可以根据电能表消耗的电能（转过的圈数）和时间t进行测量。测量原理：P=Wt=nN×3.6×106Jt=nNt×3.6×106w。还可以根据P=UI，通过测量电压和电流来间接测量电功率，也是教材重点讲述的方法。在测量电功率实验中，又分为测量用电器的实际功率和额定功率，测量额定功率属于测量电功率中的一种特殊情况，也是中考常考的题型，常常出现在实验探究题中，作为拓展延伸内容出现，属于电学内容的难点。电功率的表达式P=UI给出了一种测量额定功率的方法，叫伏安法。但是缺少电流表或电压表的情况下就需要通过特殊方法来进行测量，大致将测量方法分为伏阻法、安阻法、替代法等。
在中考中，常常出现的是已知额定电压的题型，所以本讲只是针对额定电压情况，对于已知额定电流情况不作讨论。
知识点一、伏阻法
（2023•杭州模拟）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V电阻约为5Ω。
（1）闭合开关、滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（2）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图1所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ W。
（3）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为U1；保持滑片位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 （用已知字母表示）
【解答】解：（1）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要获得小灯泡的额定功率的数据，故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，故滑片应向B端移动；
（2）由I﹣U图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.5A，小灯泡额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（3）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1；
保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，由于电路连接方式不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡两端的电压仍为U1；根据串联电路电压规律，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，
定值电阻中的电流为：
I0=U0R0=U2−U1R0，
定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是I＝I0=U2−U1R0，
小灯泡的功率为：
P＝U1I＝U1×U2−U1R0。
故答案为：（1）B；（2）1.25；（3）U1×U2−U1R0。
（2022秋•余姚市期末）测量小灯泡的额定功率。
（1）如图甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 （填“正常偏转“或“几乎不动”），请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V
小灯泡L2的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为6V。
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.5V，这时小灯泡正常发光。
③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为4V。
④小灯泡L2的额定功率P额＝ W。
【解答】解：（1）根据图片可知，滑动变阻器与灯并联，电压表（内阻很大）串联在电路中，故此时若闭合开关，通过电路的电流很小，因此电流表的指针将几乎不动。
应该调整为灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下图所示：
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝3.8V×0.2A＝0.76W；
（3）在步骤①中，闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，此时电压表的示数等于电源电压，即电源电压为6V；
在步骤②中，灯与滑片以下电阻丝R滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为3.5V，根据串联电路电压的规律，灯两端的电压：U额＝U﹣U滑下＝6V﹣3.5V＝2.5V，灯正常发光；
在步骤③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，
滑片以上电阻丝的电压为：U滑上＝U﹣4V＝6V﹣4V＝2V，
根据分压原理，R滑上：R滑下＝U滑上：U滑下＝1：2，
因变阻器的总电阻为15Ω，故R滑下＝10Ω，
再回到步骤②中，由欧姆定律和串联电路电流的规律，
通过变阻器的电流即灯的额定电流：I额=I滑=U变R滑下=3.5V10Ω=0.35A，
小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×035A＝0.875W。
故答案为：（1）几乎不动；见解析图；（2）0.76；（3）0.875。
知识点二、安阻法
（2023春•滨江区校级月考）某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡 （选填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）。请你帮他完成下列步骤。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；
②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
【解答】解：（1）由图2可知，电流表示数为0，电路可能断路，电压表示数为电源电压，电压表与电源连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了，小灯泡不发光；
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I一U图象如图3所示，则灯额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）实验步骤：
①只闭合开关S1，两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为I1；
②开关S1、S2闭合后，只有电阻R0工作，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为I2；
③两次实验中电源电压为：U＝I2R0＝I1（R0+Rx），
未知电阻Rx的阻值表达式：
Rx=(I2−I1)R0I1。
故答案为：（1）不发光；（2）0.75；（3）(I2−I1)R0I1。
（2023春•滨江区校级月考）有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小金为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验。
（1）他连接了如图甲所示的电路， （填仪器名称）的量程选择不合理。
（2）排除故障正确连接后移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是 （选填字母）。
A．拧紧开关两端的接线柱
B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
C．移动滑动变阻器，使滑动变阻器电阻变小
D．更换一个完好的相同规格的小灯泡
（4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，操作步骤如下。
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1。
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0。
则小灯泡的额定功率表达式P额＝ 12 （用题中字母表示）。
【解答】解：（1）由图知电源为两节电池，电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程；
灯的额定电流为0.5A，故电流表选用小量程，故图甲中电流表的量程选择都不合理；
（2）排除故障后，正确连接电路，使小灯泡正常发光，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.4V×0.5A＝1.2W；
（3）他连接了如图甲所示的电路，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电路可能断路，电压表的示数接近3V保持不变，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的部分断路了，为了排除故障，接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱，选B；
（4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；
③在①中，灯与变阻器串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1，故灯正常发光；
在②中，电阻箱与变阻器串联，电流表示数仍为I1，由等效替代法，电阻箱的示数R0；即为灯正常发光时的电阻，则小灯泡的额定功率表达式P额=I12R0。
在测量过程中应用等了效替代法。
故答案为：（1）电流表；（2）1.2；（3）B；（4）I12R0。
（2023•宁波模拟）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。
（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来： 。
（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 。
A．10Ω 3A
B．30Ω 1A
C．60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是 。
【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑片P应处于连入阻值最大处；
因为灯正常发光时的电流约为：I=UR=2.5V10Ω=0.25A，所以电流表应选0～0.6A量程，所以图中不符合实验规范处有：①闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；②电流表所选量程太大；
（2）由I﹣U图象可得，小灯泡在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（3）根据I﹣U图像知，小灯泡的电压为0.5V时，电流为0.1A，由串联电路电压规律及欧姆定律，此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：
R滑=U滑I=U−ULI=6V−Ω，
故变阻器的规格可能为60Ω 1A，故选C；
（4）由图乙可知灯泡的额定电流为I额，丙图中，将S2置于a，移动滑片，使电流表示数为I额，则灯正常发光；
保持滑片的位置不动，将S2置于b，调节电阻箱的旋钮，使电流表的示数仍为I额，记下电阻箱连入电路中的电阻大小R箱，由等效替代法，则灯正常发光时的电阻等于R箱，则灯的额定功率：P＝I额2R箱；
丁图中，将S2置于b，电流表没有接入电路，将S2置于a，电流表测通过电阻箱中的电流，即无论S2置于a、b，灯的电流都不能测量，故不能使灯正常发光，不能测出灯泡额定功率；
故选丙。
故答案为：（1）闭合开关前，滑片P没有处于阻值最大处；电流表所选量程太大；（2）0.625；（3）C；（4）丙。
（2023春•义乌市校级月考）小乐用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。
（1）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数；则出现该故障的原因可能是小灯泡发生 （选填“断路”或“短路”）。
（2）移动滑动变阻器的滑片直到小灯泡发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率P额＝ W。
（3）在电压表损坏的情况下，小乐又设计了如图丙所示电路，其中定值电阻的阻值为R0，也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率。其实验步骤如下：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为需要的值，此时小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I；
小灯泡的额定功率P额＝ U0R0 （用U0、I、R0表示）。
【解答】解：（1）闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表无示数，可能是与电压表并联的灯泡短路；
（2）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，而灯泡的额定电压为2.5V，
故小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）如图丙所示的电路，其中定值电阻的阻值为R0，小灯泡的额定电压为U0，测量时，先闭合开关S和S1，R0与灯并联，调节滑动变阻器滑片，使电流表的示数为U0R0时，此时灯两端的电压等于其额定电压；
然后将S1断开、S2闭合，读出电流表的示数为I，因通过定值电阻的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为：I额＝I−U0R0；
则小灯泡的额定功率：P额＝U0（I−U0R0）。
故答案为：（1）短路；（2）0.75；（3）U0（I−U0R0）。
【巩固提高】
（2022秋•海曙区期末）科学兴趣小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压约为6V）、小灯泡L（额定电流为0.25A，灯丝电阻约为8Ω）、电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 0.6A”的滑动变阻器R1和“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中添加2条导线，使电路连接完整。
（2）为了顺利完成实验，应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器。
（3）小科打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率。图乙、图丙是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.乙方案能，丙方案不能
D.乙方案不能，丙方案能
【解答】解：（1）灯的额定额定电流为0.25A，故电流表要选用小量程与灯串联；
灯丝电阻约为8Ω，由欧姆定律，灯泡正常发光时灯两端的电压约为；
U＝IR＝0.25A×8Ω＝2V，所以电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
；
（2）灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，
小灯泡的额定电压约为：
UL＝ILRL＝0.25A×8Ω＝2V，
根据串联电路的规律，灯正常发光时变阻器应分去的电压约为：
U变＝6V﹣2V＝4V，
由欧姆定律，变阻器的阻值至少为：
R变=U变I=4V0.25A=16Ω＞10Ω，所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”；
（3）因为已知小灯泡的额定电流，图丙中提供的是电压表，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图乙中提供的是电流表，单刀双掷开关接b时，灯泡与滑动变阻器串联，移动滑片使电流表的示数达到小灯泡的额定电流，小灯泡正常发光，记下电流表的示数为I1，滑片位置不动，单刀双掷开关接a时，定值电阻与滑动变阻器串联，记下电流表的示数为I2，由于电源电压不确定，滑动变阻器接入电路的阻值不确定，所以此方案不能测出小灯的额定电功率，故选B。
故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；（3）B
（2022秋•杭州期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。
（2）连接好电路闭合开关后，发现小灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是 。
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，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。
（4）小明打算利用一只电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R和两个开关S1、S2，设计了如图丙所示电路，请将电阻R、电流表和小灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验。
【解答】解：（1）测量小灯泡电功率时，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器的正确接法是一上一下，如图所示：
；
（2）电压表、电流表均有示数，说明电路通路，小灯泡不亮有可能功率太小，接下来应该向右移动滑片，观察灯泡是否发光；
（3）当小灯泡正常发光时，两端电压为额定电压2.5V，由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，故小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）若不用电压表，根据并联电路各支路两端电压相等的特点，应让小灯泡和定值电阻并联，调节滑动变阻器，使通过定值电阻的电流满足IR＝2.5V，则此时小灯泡两端电压就是2.5V，所以题图中最上边框内是小灯泡，左下框内是定值电阻R，右下框内是电流表，如下图所示；闭合开关S、S2，断开S1，调节滑片，使电流表示数为I=UR=2.5V10Ω=0.25A，此时小灯泡两端电压就是2.5V，然后再闭合S1，断开S2，读出电流表的示I'，则通过小灯泡的额定电流I'﹣0.25A，则小灯泡额定功率P＝2.5V×（I'﹣0.25A）。
。
故答案为：（1）如图所示；（2）向右移动滑片，观察灯泡是否发光；（3）0.75；（4）如图所示。
（2021秋•鄞州区期末）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保持不动，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）。
（5）小明设计了如图丁的电路，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。保持电阻 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）
【解答】解：
（1）根据图乙可知，电流表应选用小量程与灯串联，注意两个电表的左接线柱为负接线柱，如下左图或右图所示：
或
（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，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则出现这一故障的原因可能是小灯泡断路；
（3）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0.26A，
灯泡的额定电压为2.5V，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）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，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，灯泡和变阻器并联后再与电阻R0串联，电流表测干路电流；当灯泡正常发光时，并联部分的电压为U额，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，此时电流表的示数应为U−U额R0；
所以，需移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为U−U额R0，此时小灯泡正常发光；
②只闭合开关S、S2，使滑动变阻器的滑片保持不动，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定电功率表达式的推导：
在步骤①中，变阻器与灯并联，电流表测干路电流；
在步骤②中，变阻器与灯仍然并联，电流表测通过变阻器的电流，由于此时各电阻的大小和电压不变，通过变阻器的电流不变，灯仍正常发光，
根据并联电路电流的规律可得，灯的额定电流为：IL=U−U额R0−I，
小灯泡的额定功率表达式为：P额＝U额IL＝U额（U−U额R0−I）；
（5）①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R2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。
在①中，R1与灯串联，灯正常发光，
在②中，R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2＝I2（R1+R2），
解得：R2=I2R1I1−I2，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2R2＝I额2•I2R1I1−I2。
故答案为：（1）如上所示；（2）小灯泡断路；（3）0.65；（4）U−U额R0；U额（U−U额R0−I）；（5）②R2；I额2•I2R1I1−I2。
（2022秋•椒江区校级期末）如图甲为“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）小科把滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。这可能是因为 造成的。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.电流表短路
D.滑动变阻器断路
（2）排除故障后，小科移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据。粗心的小科把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小科计算出小灯泡的额定功率为 W；
（3）通过思考，小科设计了如图丙所示电路来测量小灯泡的额定功率，已知R0＝5Ω。其中关键的一步是必须调节滑动变阻器滑片的位置，使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，说明电路断路，电压表的示数接近电源电压，电压表与电源两极连通，所以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，即可能是小灯泡断路，故选A；
（2）小灯泡在2.5V的电压下正常发光，通过小灯泡的电流随电压的增大而变大，故2.5V时的电流应为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）灯在额定电压下正常发光，灯与定值电阻并联，电流表A2测定值电阻的电流，由欧姆定律，当电流表A2数为：
I2=UR0=2.5V5Ω=0.5A时，定值电阻的电压一定为2.5V，根据并联电路电压的规律，灯的电压也为2.5V，灯正常发光，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
故答案为：（1）A；（2）0.75；（3）0.5。
（2022秋•宁波月考）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压约为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）请将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变暗。
（2）小明在连接好电路时发现小灯泡并没有亮，此时小明应该 。
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，观察小灯发光情况
（3）完成上述实验后，小明进行了反思：如果电表损坏了，能不能借助其他实验器材完成实验？经过思考，小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表（理想电表），通过简单操作（单刀双掷开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。如图方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。能用来测量小灯泡的额定功率的是 （选填下列选项序号）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.方案一能，方案二不能
D.方案一不能，方案二能
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时灯泡发光变暗，说明电路中电流变小，变阻器阻值变大，故变阻器应选左下接线柱与开关串联接入电路中，如下图所示：
；
（2）在连接电路的过程中，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处，小明在连接好电路时发现小灯泡并没有亮，此时小明应该移动滑动变阻器滑片；
（3）方案一中，定值电阻的阻值10Ω，灯丝电阻约为12Ω，则无论开关接“a”还是接“b”，都无法得知小灯泡是否正常发光，所以方案一不能测定小灯泡的额定电功率；
方案二中，S接a，调节滑动变阻器是电压表示数为2.5v，是小灯泡正常发光，然后s接b，保持滑动变阻器滑片位置不动，测量小灯泡和电阻R0的总电压，然后计算出通过电阻R0的电流，也就是小灯泡正常发光的电流，根据P＝UI可知方案二能测定小灯泡的额定电功率，故选：D。
故答案为：（1）见解答；（2）C；（3）D。
（2022秋•温州月考）小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整；
（2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 （填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
（3）分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 ；
（4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 。
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能
D．丙方案不能，丁方案能
【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，灯丝电阻约为10Ω，
由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为：
I=UR=2.5V10Ω=0.25A，所以电流表要选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，根据串联电路的规律，灯正常发光时变阻器应分去的电压：
U变＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律，变阻器的阻值至少为：
R变=U变I=Ω＞10Ω，所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”；
（3）灯泡电阻是变化的，原因是小灯泡的电阻受温度的影响；
（5）图丙中，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丁中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率，故选B。
故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；（3）小灯泡的电阻受温度的影响；（4）B。
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28
电压U/V
1
2.5
2.8
电流I/A
0.18
0.28