人教版（2024）九年级全册第十八章 电功率第3节 测量小灯泡的电功率精品课时作业

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三．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共10小题）
四．用电能表测用电器的电功率（共9小题）
一．伏安法测量小灯泡的电功率（共8小题）
1．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
。
（5）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）。
2．有一个小灯泡的铭牌已经模糊，只有“0.3A”的字样能看清。小明利用电流表、滑动变阻器和阻值为R0＝10Ω的定值电阻测量小灯泡的额定功率，设电源电压恒定。
（1）小明按照图甲的电路图连接好电路，闭合开关S，移动滑片，当电流表示数为 A时，小灯泡正常发光。
（2）为了计算小灯泡的额定功率，他又连接了图乙的电路，闭合开关，读出电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，在甲、乙两次操作过程中，他应该注意保持 相同。
（3）若实验中，小明测得的I1＝0.5A、I2＝1.0A，根据以上数据计算出小灯泡的额定功率为 W。
3．莉莉利用图1所示的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为4.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。
（1）连接电路时，开关应该 ；
（2）若有三个滑动变阻器，规格分别为R1（5Ω，2A）、R2（20Ω，1A）、R3（100Ω，0.1A），则应选择 （填“R1”“R2”或“R3”）；
（3）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，经检查灯泡是完好的，则故障可能是导线 （填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”）出现断路；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时，电流表示数如图2所示，则小灯泡额定功率的测量值为 W；
（5）若该小灯泡被烧坏了，断开开关后，某同学用规格为“4.5V，1.5W”的小灯泡替换已烧坏灯泡。闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片
（填“位置不变”“向A端移动”或“向B端移动”）。
4．在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）。
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障原因是 。
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为 W。
（4）若将图甲中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，下列实验可完成的是 。
A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系
5．在复习电学知识时，小明在实验室又做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。实验中，所用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。

（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（2）移动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的I﹣U图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻 ，如果小灯泡两端的电压为1.9V，则小灯泡的实际功率 0.38W。
（3）在做“探究电流与电阻的关系”实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端的电压应该在 范围内选择。
6．南开中学某学习小组成员小渝同学进行“伏安法测定小灯泡电功率”的实验。实验室提供了以下器材：电流表、电压表和开关各1个、滑动变阻器3个分别标有“5Ω 0.5A”、“15Ω 1A”、“20Ω 1A”字样、3节新干电池、导线若干、待测小灯泡。
（1）小渝的实验原理是 。
（2）小渝连接的实物电路如图甲所示，选取其中一个滑动变阻器，将滑片置于阻值最大值处，闭合开关后，移动滑片的过程中，电压表的指针不变化，其示数如图乙。老师发现小渝连接的电路中有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确；
（3）小渝将电路重新正确连接后，发现小灯泡上标有“3.5V”字样，接下来还需调整的实验器材有 、 。开关闭合后，发现只有一只电表的示数发生变化，则可能是 发生了故障（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）。
（4）重新调整并排除故障后，小渝进行了实验探究，测量了三组数据：首先读出开关刚闭合时的数据，其中电流表示数为0.14A，接者移动滑动变阻器的滑片至小灯泡正常发光，读出此时的电流为0.24A，最后他再次移动滑片，测出第三组数据。并把测出的部分数据填入了表格中。
（5）判断小灯泡正常发光的方法是 ，该小灯泡的额定功率是 W；
（6）本实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 的作用；
（7）小渝记录的第一组数据中的电压是 V。
7．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。
A.“10Ω 1A”的滑动变阻器B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
（3）小华同学闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 V；
为了测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动；根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像（如图丙所示），分析图像可知，小灯泡的额定功率为 W。
（4）结合图丙的信息思考，能否利用连接好的图甲的电路来探究电流与电压的关系？说明理由 。利用该电路还能完成的电学实验有： 。（写出一种即可）
（5）小华继续实验，设计了下列四种测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率的电路。电路中有阻值已知的定值电阻R，电源电压恒定但未知，滑动变阻器的最大电阻未知，在不拆改电路的前提下，能够测出小灯泡额定功率的电路是 。
8．在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、电源（电源两端电压不变但电压未知）、一个已知阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、3个开关、导线若干。
（1）小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。
① ，
② 。
（2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P＝ 。
二．用电压表和定值电阻测灯泡的电功率（共8小题）
9．如图甲所示为“测量小灯泡额定电功率”的实验电路，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10Ω～15Ω之间。所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器两个（“5Ω 2A”和“20Ω 1A”），导线若干。
（1）请按图甲完成图乙的电路连接，并回答出实验中应选用的滑动变阻器的规格为 。
（2）闭合开关移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。测量出小灯泡的额定功率后，晓彤想测量小灯泡在U实＝4.5V电压下的实际功率，晓彤接下来的操作是： 。
（3）晓彤和小雪想把小灯泡换成定值电阻，测量未知电阻Rx的阻值。晓彤认为：不用电流表，只用电压表和定值电阻R0，由图丁同样可以测得未知电阻Rx的阻值.晓彤设计方案如下：
a.闭合S1、断开S2，读出电压表示数为U1；
b.闭合S1、S2，读出电压表示数为U2。
①电阻Rx的表达式为Rx＝ （用测量值U1、U2及R0来表示）。
②根据①中的表达式，晓彤的设计方案若想在实验中较准确测得电阻Rx的阻值，对定值电阻R0大小的要求是 。
10．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某实验小组选择的实验器材如图所示：额定电压为2.5V的小灯泡、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器（60Ω，1A）、开关各一个，1.5V的干电池四节，导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整；（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变大）
（2）若连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表的指针有偏转，电压表的指针几乎未动，则故障的原因可能是 （只有一个选项正确，将正确选项的序号填写到横线上）；
A.小灯泡被短接 B.电流表断路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明认为不使用电流表也可以测出额定电流为I的小灯泡的额定功率，他利用已知阻值的定值电阻R，设计了如图丙所示的电路图。他先闭合开关S1和S，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为IR；再闭合开关S和S2，断开开关S1，保持滑片的位置不动，读出此时电压表的示数为U。则小灯泡的额定功率的表达式为P＝
（用已知量和测量量表示）；
（5）小亮还想探究“导体两端的电压一定时，导体中的电流跟电阻的关系”。他利用原有的实验器材，又找来三个阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，设计了如图丁所示的电路图。在实验过程中，他需要地控制电压表的示数不低于 V才能完成实验探究。
11．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为6V）、开关、电压表和电流表、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω 1A）、导线若干。
（1）连接电路前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 ；按图甲所示的电路图正确连接实物电路，连接好电路最后一根导线时，灯泡就亮了，这是因为连接电路前，开关没有处于 （选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至 （选填“A”或“B”）端。检查无误后，开始实验，通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）用此实验电路测量小灯泡的电阻，第一次测量时的电压等于小灯泡的额定电压，以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，根据记录的电压表和电流表的数据计算每次的电阻，发现在不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随 的降低而变小。
（4）完成实验后，利用上述实验用的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器，只使用电压表，不用电流表，用图丁所示的电路，又测出了另一只额定电压为2.5V的小灯泡额定功率（小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω左右）。
①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，此时电压表示数为2.8V。
③闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表的示数为4V。
④小灯泡的额定功率P额＝ W。
12．某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。小灯泡L标有“2.5V”字样：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移，小灯泡的亮度变亮（连线不能交叉）。
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现UAB＝UCD＝0，UBC≈3V。由此可知，故障是 （选填“AB”、“BC”或“CD”）断路。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2V时，应该向 （选填“左”或“右”）移动滑片P才能测得小灯泡正常工作时的电阻。若小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示，则灯泡正常工作时的电阻为 Ω（保留一位小数）。
【拓展】完成上述实验后，他们又找来了两个开关和一个最大阻值为R的滑动变阻器R1，设计了不用电流表测量这个小灯泡额定功率的电路，如图丙所示。请你据操作步骤写出小灯泡额定功率的表达式。
①只闭合S和S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合S和S2， ，使电压表的示数为 V；
③保持滑片位置不动，将R1的滑片调至最右端，记录电压表的示数U1，再将R1的滑片调至最左端，记录电压表的示数U2；则小灯泡额定功率P额＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
【思考】若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是 。
A、P0＝2P1 B、P0＝3P1 C、P0＝4P1 D、P0＝5P1
13．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额
定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮）。
（2）闭合开关前，应将滑片移到 端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡亮了，小明敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 。
A.开关短路 B.灯泡短路 C.电压表断路 D.灯泡接触不良
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计的电路图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额；
② ，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1；
③小灯泡额定功率的表达式：P额＝ （用U额、U1、R0表示）。
14．某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W左右。
（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉。
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 。
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表示数如图甲所示，请读出电流表的示数，并填入表格中。
（4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
① ② 。
（5）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整。
（6）小组同学们分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的 决定的，且 越大，灯泡发光越亮。
（7）用图乙电路还可测量灯泡的 ，当小灯泡正常发光时的电阻是 Ω（取整数）
（8）在不用电流表仅用电压表的情况下，文文小组的同学设计了如图丙所示的电路图，利用它也可以测出小灯泡的额定功率（图中电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R），具体操作如下：
①将开关S拨到“2”，闭合开关S1，接下来的操作是：
。
②断开开关S1，将开关S拨到“1”，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合开关S1，记下此时电压表的示数为U；利用上面所测的物理量写出该灯额定功率的表达式P＝ 。
15．小明同学认为“测定小灯泡的电功率”实验中，不用电流表也能测出小灯泡的电功率。于是他用图a所示电路进行了实验。所用小灯标有“2.2V”字样、额定功率小于1瓦，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样。实验步骤正确，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，当滑片移到位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为4欧时），小灯正常发光。然后他又在电路中接入了一个电压表V'，其示数如图b所示。
（1）当小明同学观察到电压表V示数为 伏时，说明小灯正常发光。
（2）小明所用的电源电压为 伏，所测小灯的额定功率为 瓦。
16．如图所示，是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω，1A”字样，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V）。
（1）请用笔画线代替导线，把右图中的电路元件连接成实验电路。
（2）合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，猜想：
A．可能灯丝断了 B．可能是变阻器开路 C．可能是小灯泡短路
请你借助电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想，并填入如表。
（3）排除故障后，继续实验，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制如图所示的I﹣U图象，根据图象可知小灯泡的额定功率是
W。
（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了一个R0的定值电阻（阻值适当），和一个单刀双掷开关，借助原有的实验器材，设计如图实验方案，正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
①闭合开关S1，将S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V；
②再将S2拨到另一触点，保持滑片的位置不变，读出电压表的示数U。
写出灯泡额定功率的表达式P额＝ （用已知量和测量量表示）
三．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共10小题）
17．（多选）为了测定未知电阻Rx在电路中的实际功率，研究性学习小组的同学们在只有一个电流表而没有电压表的情况下，设计了如图所示的四种实验电路。其中电阻R．是阻值已知的定值电阻，电源两端的电压未知但为恒定值，图中实线所画出的电流表是第一次测量时所连接的位置，虚线所画的电流表是第二次测量时所连接的位置。这四个电路中能测出电阻Rx的实际功率的是（ ）
A．B．C．D．
18．科技创新小组利用如图甲所示的实验装置测量小灯泡的电功率。电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）他们根据教材中的实验指导进行实验：
①图甲所连接的电路中有一根导线是错误的，请你在这条错误的导线上打上“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
②实验前，发现电流表指针偏向零刻度线的左侧，下一步的操作是： 。
③小组的小丽测量小灯泡的电功率时，记录的实验数据如表格所示，则小灯泡的额定功率为 W。
④根据实验测量的数据采用描点法，在坐标纸上作出了如图乙所示的点，请画出小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化的图像。
⑤小丽通过推导得出小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能是 。
（2）小组的小强同学在没有电压表的情况下，利用一个阻值为R0的定值电阻设计如图丙所示的电路图也测出了额定电压为U额的小灯泡的额定功率。请你把他的实验步骤补充完整：
A.闭合S1，S2接1，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为，此时小灯泡正常发光；
B.闭合S1，S2接2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I；
C.小灯泡的额定功率P额＝ （用字母U额、R0、I表示）。
（3）科技创新小组讨论后发现，若将图甲中的灯泡换成定值电阻，并将电路改正确后利用此电路还可以探究“导体中的电流与电阻的关系”，实验时若保持定值电阻两端的电压2V不变，则定值电阻的最大电阻值不得超过 Ω。
19．实验小组的同学正在进行“测量小灯泡电功率”的实验，其中小灯泡的额定电压U额为2.5V。
（1）如图甲是小美同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请在图中用“×”标出这根错误的导线并改正，使电路连接正确（导线不能交叉）
（2）闭合开关后发现小灯泡不亮，她接下来合理的操作是先 ，再根据现象， 或检查小灯泡和灯座等元件的接触是否良好（选填字母）。
A.断开开关S
B.调节滑动变阻器，观察小灯泡是否能发光
C.观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
（3）调整好后，她多次测量小灯泡两端的电压及对应的电流值，并绘制了如图乙所示的l﹣U图像，根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。
（4）同组的小丽在实验时发现电压表损坏了，老师给了她一个已知阻值为R0的定值电阻和若干个开关，小丽重新设计了如图丙所示的电路，来测量小灯泡的额定功率。
①在图中AB间填上开关S2，CD间填上电流表，并按照电路图正确连接电路；
②断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使得电流表读数为 ，此时灯泡正常发光；
③ ，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知和测量的物理量所对应的得符号表示）。
20．小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大。
（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是 （写出一种即可）。故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 A。
（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 V止，记录电流表的示数。
（4）完成上述实验之后，小聪想测量一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压为U额．他又找来一个阻值为R0的定值电阻，设计了电路图丙。请补全实验步骤并写出表达式
①只闭合开关S和 （选填“S1”或“S2”），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ，此时小灯泡正常发光。
②只闭合开关S和 （选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I。
③小灯泡额定功率的表达式是P额＝ 。（用已知量和所测物理量符号表示）
21．一只小灯泡的额定电压为2.0V，正常发光时的电阻约为8Ω．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，电压为6V的电源，滑动变阻器有A规格：“10Ω 2A”、B规格：“30Ω 1A”可选，导线若干。
（1）本实验应该选择 （A/B）规格的滑动变阻器；
（2）小明开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V，小灯泡正常发光，如图乙所示，此时电流表示数为 A，则该小灯泡的额定功率为 W；
（3）完成上述实验后，刚才使用的电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为 ；
②再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。
22．一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10Ω．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、电压为6V的电源、滑动变阻器有A规格：“200Ω 2A”、B规格：“50Ω 1A”可选、导线若干。
（1）本实验应该选择 （选填“A”或“B”）规格的滑动变阻器，该实验中滑动变阻器的主要作用是 。
（2）小明在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小灯泡却不亮，且电流表也没有示数，上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是
，出现上述故障的原因可能是 。
（3）排除故障后，小明发现他很幸运，电压表并没有因此而损坏。小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W。
（4）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其它的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为 ；
②再将开关S2拨到触点“2”，滑动变阻器的滑片应 （填“向左调”、“向右调”或“位置不变”），读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用已知量和测量量表示）。
23．俊杰和同学们在“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“30Ω 1A”，连接电路如图甲所示。
（1）图甲是俊杰同学连接的部分实物图，为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮俊杰连接好电路；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是 （选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）短路；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为 W，若使小灯泡正常发光，则应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动一些；
（4）同组的小天同学在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，他利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 （用U额、R表示）；
②只闭合开关S和S1，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额＝ （用U额、R、I表示）；
（5）邻组的静静同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将5Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的阻值 （选填“变大”或“变小”）。在用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为2V。为完成四次探究，静静同学设计了如下方案，你认为不可行的一项是 。
A.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω
B.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2V～5V
C.如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为2.4V～3V
D.如果只串联一个定值电阻，则可以串联一个15Ω的电阻
24．小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻值范围0～9999Ω）、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）甲图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
（2）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a，如图乙，可知该小灯泡额定功率为 W，此电路的数据 （选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关系。
（3）小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电阻两端电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，你认为这一处的错误是
。
（4）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的电功率，但电压表出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，
。
②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I。
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝ （用U额、I和R0表示）。
25．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡上的额定电压模糊不清，只能看清标有“0.3A”的字样，电源电压为6V保持不变。
（1）请你在图甲中补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向B端移动时，小灯泡变亮。
（2）连接完电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数为6V，经分析小明认为灯泡可能 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图乙所示。
（4）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，小明觉得读数时误差会比较大数据不够精确，那么在不改变器材的情况下，小明应该如何操作才能减小误差，请写出操作方法： ，当小灯泡正常发光时，电压表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（5）另一小组为了测量已知额定电压为U额的小灯泡额定功率，设计了图丁所示的电路（R0为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为 时，小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝ （用物理量U额、R0和I表示）。
26．小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。
（1）在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。（所画的导线要用实线，不可用虚线）
（2）该实验的原理是 。
（3）连接电路时，开关应该 。
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数。则故障原因可能是 ，发现电压表指针偏转如图丙所示，其原因是 。
（5）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丁所示，则通过小灯泡的电流为 A，该小灯泡的额定功率是 W．

（6）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R0（R0阻值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为 时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P额＝
（用I、U额和R0表示）。
四．用电能表测用电器的电功率（共9小题）
27．下列四种测量方案，你认为最可行的是（ ）
A．利用“3000imp/（kW•h）”的电能表和秒表测量“220V 20W”LED灯的实际功率
B．利用量程0﹣50mL、分度值1mL的量筒和水测量一个密度为19.3g/cm3、质量约为15g的金戒指的体积
C．利用量程为0﹣5N、分度值为0.1N的弹簧测力计测量约5cm3的石块在水中所受的浮力
D．利用3V电源、0﹣3V的电压表、10Ω的定值电阻、开关、导线若干，测量一个约500Ω的定值电阻的阻值
28．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小芳选用了额定电压是2.5V的小灯泡。
（1）如图甲所示，小芳连接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路甲连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最 （填“左”或“右”）端；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 （选填序号）；
A．检查电路是否断路
B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（3）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并做出图乙所示的I﹣﹣U图象。由图乙所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为 欧，小灯泡的额定功率为 W；
（4）请你判断：小明能否求小灯泡在2V、2.5V和3V时对应的电功率的平均值， （选填“能”或“不能”），原因是 。
（5）完成上述实验后，小芳利用该电阻R（阻值已知）和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。实验步骤如下，请补齐：
①闭合开关S1，将S2拨到触点 （填“1”，“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V；
②再将开关S2拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数为U1；
③灯泡额定功率表达式为P额＝ 。
（6）小芳想增强思维能力，想利用家里的电子式电能表和秒表来估测电水壶的额定功率。她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n1次所用时间为t1，由于电能表常数被遮挡，她借助额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n2次所用时间为t2，则电水壶的额定功率表达式为P额＝ 。
29．在“测定小灯泡的功率”实验中，小明所在的实验小组要测量一个额定电压为3.8V的小灯泡的功率。
（1）如图甲所示为实验小组未连接完成的实物电路，请用笔画线代替导线完成实物图，并根据实物图在图丙虚线框中用规定的电路符号画出相应的电路图。
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 端，这样做能对电路起 作用，在实验过程中，滑动变阻器的另一个作用是 。
（3）连好电路后，闭合开关，电压表的示数为3V时电流表的示数为0.27A，小灯泡的实际功率为 W；要想测出灯泡的额定功率，接下来同学们应向 （左/右）调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表的指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①
；② 。
若开关闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则可能的原因是 。
若开关闭合后，电流表有示数，电压表示数为零，则可能的原因是 。
（5）若电压表0～15V的量程损坏，0～3V的量程能正常使用，电源电压为6V且稳定不变，仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？请在图丁虚线框中画出你所设计的电路图，并说明如何操作。
（6）如果在家里做测白炽灯功率的实验。因家里一般没有电压表和电流表，所以可以利用家庭中都有的 和 测量更方便。
30．小明用电能表（技术参数如图所示）和手表测量一电热水壶工作时的电功率。
（1）测量原理是 。（用记录的字母、电能表上的技术参数表达）
（2）断开家中其他用电器，只闭合电水壶开关，观察并记录时间t内
。
（3）所测量的电热水壶功率表达式为 。
（4）若发现测量的功率比铭牌上标注的额定功率略小一些，可能原因是以下的哪几个
（填序号）
①实际电压偏低；②电热丝阻值偏大；③电热丝阻值偏小；④烧水过程有热损耗。
31．小明的实验小组为测量一个额定电压为2.5V，额定功率估计为1W的小灯泡的实际功率，准备了一下实验器材：电流表（0～0.6A～3A）、电压表（0～3V～15V）、两节干电池，滑动变阻器一个，开关和若干导线。
（1）此实验中，电流表应使用 A的量程；电压表应使用 V的量程。
（2）根据测量的数据，小灯泡的额定功率为 W，其中第 次测得的数据是电流表的示数读错了。
（3）小明说该实验电路图除了能测功率外，还可以“探究电流跟电阻的关系”，在用这个电路探究电流与电阻关系时，应保持 不变，改变 。具体做法是，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流值；在将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数 2V（选填“大于”“小于”或“等于”），下一步应将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“左”“右”）。
（4）同组的小亮想出了一个用电能表测量家中一盏白炽灯的功率的方法，除了电能表之外他还需要的器材有 ，小亮仔细观察了电能表，看到转盘上标有“3000 r/（kW•h）”的字样，表示的意义是 。小亮关闭了家中其他的用电器，让客厅内的一盏白炽灯单独工作，他记录下1分钟转盘转过的转数为5转，通过计算，小亮得出了客厅内白炽灯的功率为 W。
32．某家内装有3000R/KW•h的电能表，请你用此表和一只秒表，设计一种简便方法，测出某电吹风机的功率；
（1）测量步骤：
（2）用字母代表所涉及的物理量，写出计算电功率的公式：
33．在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青，小宁两位同学各自提出了自己的不同实验方案。
（1）小青：用伏安法测额定电压已知小灯泡的电功率，根据图1中所给元件，用笔画线（不能交叉）在答题卡图上连接实物电路，并完成：
a．实验原理 ；
b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至 端。
c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察 表，并移动滑动变阻器滑片P，使
如图2所示，灯泡正常发光时电流表示数为 A。
（2）小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，还需要的测量工具是： 测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量的物理量有 ， 。
34．某同学利用电能表来测定家中电热水瓶的电功率，他进行了如下的实验：
A、观察家中的电能表，记住铭牌上“3000rev/（kW•h）”的字样；
B、在5min内观察到电能表的转盘转了100转；
C、接通电热水瓶的同时家中其他用电器也处于工作状态；
D、根据公式P＝算出电热水瓶的电功率。
（1）以上实验步骤中，有错误的步骤是（填代号） ，应改为
。
（2）电热水瓶的电功率为 W。
35．为了测量电水壶烧水时功率，同学们正在分组实验。
（1）甲实验组的同学利用家中的电能表和秒表进行测量。
请你设计出实验操作的过程，并用测出的和已知的物理量表示电水壶的实际功率；
（2）乙实验组的同学在实验室里取出其他器材进行实验。他们设计出另外二种实验方法，请你写出其中的一种测量方法，要求画出电路图，简述实验步骤；
（3）同学们认为这几种测量都不可避免地有误差，有的方法误差较大，为了减小误差，请说明实验时要注意的问题。（只写其中一种即可）
（4）根据实验测量出的数据，可以测出电水壶烧水过程中能量转化效率。请依据上述同学的一种测量方法，写出能量转化效率的数学表达式。
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
U/V
I/A
第1组
0.14
第2组
0.24
第3组
4.0
0.25
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流I/A
0.18
0.2
0.22
0.25
0.28
0.32
电功率P/
0.18
0.3
0.44
0.625
0.84
1.28
灯泡发光情况
很暗→暗→正常发光→很亮
电流表示数/A
电压表示数/V
原因
0
6
猜想 成立
0
0
猜想 成立
次数
电压U/V
电流I/A
实际功率P/W
1
1
0.1
0.1
2
1.5
0.14
0.21
3
2
0.17
0.34
4
2.5
0.2
5
3
0.22
0.66
实验次数
电压U/（V）
电流I/（A）
1
2.20V
0.55A
2
2.50V
0.40A
3
2.80V
0.45A