初中第3节 测量小灯泡的电功率课后测评

18.3测量小灯泡的电功率

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知识点一：测量小灯泡的电功率

【实验目的】测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率，并加以比较。

【实验原理】P=UI

【实验方法】用电压表测出小灯泡的电压U，用电流表测出通过小灯泡的电流 I，代入P=UI中，就可以计算出小灯泡的电功率（间接测量法）。

【实验电路图】

【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、小灯座、导线

【实验数据记录表格】

【注意事项】

（1）电源电压应高于小灯泡的额定电压。

（2）开关应处于打开状态。

（3）滑动变阻器在开关闭合时，应处于阻值最大位置。

（4）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量程的选择要正确。

【思考的问题】

（1）对测得的数据有什么看法？

（2）对测出的结果有无新的发现？

（3）实验过程中出现了那些故障，你是怎么判断和解决的？

【实验结论】

（1）当U实＝U额，P实＝P额，灯泡正常发光。

（2）当U实< U额， P实< P额，较正常发光暗。

（3）当U实> U额， P实> P额，较正常发光亮。

重点难点解读

测量小灯泡电功率实验重点理解以下问题

1.实验目的是测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率，并加以比较。

2.原理与方法：测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。利用电功率计算公式 P=UI计算小灯泡的电功率。

3.实验器材有电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、小灯座、导线等。

4.实验电路图：

5.测量灯泡三种情况下的功率：

①U实 =U额时、P实= P额，灯泡处于正常工作状态；

②U实小于U额时、P实小于P额，灯泡不能正常工作；

③U实大于U额时、P实大于 P额，灯泡寿命减短，且容易烧坏。

对点例题解析

知识点一：测量小灯泡的电功率

【例题1】小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究：

（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整。

（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的　   　（选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。

（3）小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：

小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。

结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越　   　（选填“大”或“小”）；

（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变　   　表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似；

（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了　   　的影响。

【答案】（1）见上图；（2）AB；（3）大；（4）电压；（5）灯丝的电阻随温度升高而增大。

【解析】（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：

（2）闭合开关，灯L1几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱。

（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；

（4）用L2替换L1重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V，需要改变电压表的量程；

（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响。

【例题2】要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为

10Ω．现有器材：电源（电压恒为8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器

可供选择：R1（5Ω，1A）、R2（20Ω，1A）。请完成下列问题：

（1）滑动变阻器应选用　   　。

（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至　   　端（选填“a”或“b”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是　   　。

A．小灯泡变亮，电压表示数变大     B．小灯泡变亮，电流表示数变大

C．小灯泡不发光，电流表示数接近0  D．小灯泡不发光，电压表示数接近8V

（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上”ד号：并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。

（4）线路改正后，移动滑片P，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，则该小灯泡的额定功率为　   　W。

【答案】（1）R2；（2）a；C、D；（3）如解析所示；（4）4.5；1.8。

【解析】（1）灯的额定电压为4.5V，灯泡正常工作时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：

I＝＝＝0.45A，由串联电路的规律和欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻：

R滑＝＝≈7.8Ω；故选用变阻器R2；

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处a端；

电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中测电源电压，故电压表示数不变（为8V）；

因电压表内阻很大，电路中的电流几乎为0，灯不发光，

故闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的现象是C、D；

（3）原电路中，灯与电流表并联，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，如下所示：

（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为4.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，则该小灯泡的额定功率为：

P＝ULIL＝4.5V×0.4A＝1.8W。

达标训练题

1.测量小灯泡电功率实验原理是_______。

【答案】P=UI

【解析】用电压表测出小灯泡的电压U，用电流表测出通过小灯泡的电流 I，代入P=UI中，就可以计算出小灯泡的电功率（间接测量法）。

2.测量小灯泡电功率注意事项

（1）电源电压应____小灯泡的额定电压。

（2）开关应处于_____状态。

（3）滑动变阻器在开关闭合前，应处于____最大位置。

（4）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量程的选择要______。

【答案】（1）高于（2）打开（3）阻值（4）正确。

【解析】测量小灯泡电功率注意事项是

（1）电源电压应高于小灯泡的额定电压。

（2）开关应处于打开状态。

（3）滑动变阻器在开关闭合前，应处于阻值最大位置。

（4）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量程的选择要正确。

3.【实验名称】测量小灯泡的电功率。

【实验器材】小灯泡（2.5V），电压恒为3V的电源，电压表（0-3V、0-15V），

电流表（0-0.6A、0-3A），标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，开关，导线。

【实验原理】______________.

【实验电路图】如图甲所示。

甲

【实验操作步骤】

（1）小明按照实验电路图正确连接电路。

（2）小明闭合开关，发现电压表、电流表示数如图乙所示，这时小灯泡的实际功率为________W.

乙

（3）乙图的电流表表盘中指针左侧附近与右侧附近的0的真实值分别为____、_____.

（4）小明不知道怎样才能测量出小灯泡的额定功率，请你告诉他具体方法。你的办法是：__________________________________________________.

【实验表格】

(5)实验表格中A位置填写_________.

【反思与拓展】

(6)实验中，在小灯泡正常发光的情况下，电流表示数为0.5A，这时滑动变阻器接入电路的电阻为_____Ω.

【答案】P=UI　（2）0.392 （3）0.2 （4）闭合开关，调节滑动变阻器，使得电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数I,根据P=UI计算出这时小灯泡的电功率。这个电功率就是小灯泡的额定功率。(5)变暗、正常。(6) 1 

【解析】测量小灯泡的电功率的实验原理就是电功率公式P=UI.用电压表测出灯泡两端电压，用电流表测出流经灯泡的电流，根据这个公式就能计算小灯泡的电功率。

（2）电压表、电流表示数分别为U=1.4V I=0.28A，这时小灯泡的实际功率为

P=UI=1.4V×0.28A=0.392W.

（3）乙图的电流表使用的量程是0——0.6A，大刻度等分三等份，每一等份为0.2A，所以指针左侧附近与右侧附近的0的真实值分别为0.2、0.4.

（4）测量小灯泡的额定功率必须让小灯泡两端电压为额定电压，即U=2.5V，这个电压的获得可以通过调节滑动变阻器，改变电路中的电流。

(5)实验表格中A位置是小灯泡在低于额定电压下工作的，亮度没有小灯泡在额定电压下工作时亮。

(6)本实验中，在小灯泡正常发光的情况下，也就是它的两端电压为额定电压2.5V，由于电源电压为3V，滑动变阻器与小灯泡串联，所以滑动变阻器两端电压为3V-2.5V=0.5V， 电流表示数为0.5A，等于流经滑动变阻器的电流，根据欧姆定律I=U/R，这时滑动变阻器接入电路的电阻为0.5V/0.5A=1Ω.

1.（2019湖北武汉）某同学利用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2.5V。

（1）该同学接错了一根导线，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，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是______（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。

（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______ W，此时小灯泡的电阻是______Ω（结果保留两位小数）。

（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1和△R2大小关系正确的是______（填字母标号）。
A．△R1＞△R2      B．△R1=△R2     C．△R1＜△R2   D．无法比较

【答案】（1）如解析所示；（2）小灯泡；（3）0.65；9.62；（4）C。

【解析】（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表应与灯并联，如下所示：

（2）经分析，正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是小灯泡断路；

（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，

小灯泡的额定功率是： p=UI=2.5V×0.26A=0.65W，由欧姆定律，此时小灯泡的电阻是：

；

（4）原来的电流为I1，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，此时灯的电压增小，通过灯的电流也减小，所以I1＞I2，所以

U为电源总电压，根据欧姆定律，即r总2＞r总1； 滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻，根据P=UI灯功率减小，灯丝的温度降低，小灯泡阻值随温度的减小而变小，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值减小的值△r1小于变阻器连入电路中增大的值△r2，故选C。

2.（2018四川成都模拟题）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。

（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整

（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电

流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应

该是　　（选填“A”、“B”、“C”或“D”）

A．电流表内部断路了            B．灯泡的灯丝断了

C．灯座内部出现了短路          D．滑动变阻器的电阻线断了

（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，

其值为　 　A，小灯泡的额定功率为　    　W。

（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑

动变阻器的滑片向　   　（选填“左”或“右”）端滑动。

（5）测量小灯泡的电功率　          　（选填“需要”或“不需要”）多次测量

求平均值，原因是　                            　。

（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测　    　（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的。

【答案】（1）如上；（2）B；（3）0.2；0.76；（4）右；（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同；（6）电流。

【解析】（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，将变阻器的最大电阻连入电路中与灯串联，如下所示：

（2）A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；B．若灯泡的灯丝断了，灯不亮，电流表没有示数，电压表串联在电路中，电压表测电源电压有示数，符合题意；C．若灯座内部出现了短路，则电压表没有示数，电流表有示数，不符合题意；D．若滑动变阻器的电阻线断了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；故选B；（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，要增大灯电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。（5）灯在不同电压下的功率不同，故不需要多次测量求平均值；（6）根据并联电路电流的规律，电流表示数等于灯的电压与通过电压表电流大小和，故该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯跑电功率偏大的。

3.小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。

（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的　　（“A”或“B”）端。

（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1=　　A；

（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R=5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1=　　Ω，测量小灯泡电阻的方法是　　（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1=　　W；

（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是　　。

A．P0=2P1B．P0=3P1  C．P0=4P1D．P0=5P1

【答案】（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D 

【解析】（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端。

（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1=0.2A；

（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R=5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1=5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1=I12RL=（0.2A）2×5Ω=0.2W；

（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，假设灯泡的阻值不变，

则P额=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1。 

由于灯泡的阻值不是定值，且灯泡的阻值会随温度的升高而变大，

所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，

则额定功率P0＞P额=4P1，所以最有可能的额定功率值为P0=5P1。

故选D。

4.用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器R0的规格是“20Ω1A”，电源电压恒为6V．

①连接不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉，滑片向右移，灯光变亮）

②连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至　　（选填“A”或“B”）端，才能闭合开关；

③电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．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

④当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　 W

⑤小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片要使灯正常发光过程中，电压表的示数很难准确显示3.8V，可能因此造成一定的测量误差．她认为可以在小华第③步实验的基础上，对电路稍作改动，能提高测量数据的精确度．请帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：

a．断开开关，　                  　；

b．闭合开关，　                   　，并读出此时电流表的示数；

c．计算出灯的额定功率． 

【答案】①见下图；②A；③C；④1.14；⑤a．电压表换用“﹣”“3”两接线柱并从灯泡两端换接到滑动变阻器两端；b．调节滑动变阻器至电压表的示数为2.2V．

【解析】（1））①变阻器要选择右下方接线柱，这样滑片向右滑动时，接入电路的电阻变小，电流变大，则灯泡变亮，如图所示．

②连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至A端即阻值的最大处；

③电压表内阻很大相当于断路，若电压表与电流表位置接反了，由于电压表串联在电路中，故电路中电流会非常小，接近于零，电压表相当于测电源电压，因此，只有电压表有示数，灯不亮．故C符合题意．

④读图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A．

则小灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．

⑤由于小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表必须选择大量程，这样造成电压测量不精确，为了使测量误差更小，可将电压表并联在滑动变阻器的两端，改接小量程．

因为电源电压为6V，则变阻器两端电压为6V﹣3.8V=2.2V时，此时小灯泡恰好正常好光．

因此，补充的步骤为：a．断开开关，将电压表并联在滑动变阻器的两端（此时选择小量程）；

b．闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.2V，并读出此时电流表的示数；

c．计算出灯的额定功率．

5.小军做测量小灯泡电功率的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V． 

（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整．

（2）丙图中阴影部分面积表示的物理量是_______．

（3）实验时闭合开关，小军发现小灯泡不发光，且电流表有示数，而电压表无示数，则电路的故障可能是：_______．

（4）故障排除后，闭合开关，小军发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑动变阻器的滑片P，使P向_______移动（选填“左”或“右”），当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是______W．这时小灯泡正常发光20s，产生的焦耳热为________J.

【答案】（1）如图所示（2）灯两端电压（3）小灯泡短路（4）右   0.75。  15J 

【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V＜3V，所以选择电压表的量程为0～3V读数精度高，且与灯泡并联，滑动变阻器按一上一下的原则与灯泡串联。具体做法是将灯泡右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连，再与电压表的“3”接线柱相连，如图所示。

（2）由图可知：横坐标表示通过电阻的电流，纵坐标表示该电阻的阻值．由U=IR得阴影部分面积表示的物理量为电流和电阻的乘积，应该为定值电阻两端的电压值。

（3）由实验现象，开关闭合后，灯泡不亮，电流表有示数，说明电路没有断路；电压表无示数，说明与电压表并联的灯泡短路。因此只能是灯泡处出现短路。

（4）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片应向右移动；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，灯泡的额定电流为0.3A；灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．

Q=Pt=0.75W×20s=15J

6.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．

（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；

（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是　　（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；

（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向　　（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时视线应注意观察　　（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　　W；

（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使

电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于　　Ω．

【答案】（1）如图所示；

（2）小灯泡断路（3）A；电压表；0.6．（4）25．

【解析】（1）根据电路图连接实物，特别注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法，注意滑动变阻器的接法要一上一下．

（2）灯泡不亮说明某处断路或灯短路，电压表有示数，电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的，说明灯泡断路，电流表无示数说明是某处断路或电流表短路．

（3）根据串分压的知识进行分析，在串联电路中，电阻越大分得的电压越多．在进行电流表的读数时，注意量程和分度值．将电压值和电流值代入公式P=UI计算出额定功率．

（4）根据串联电路特点与欧姆定律分析答题．

7.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。

（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整

（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电

流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应

该是　　（选填“A”、“B”、“C”或“D”）

A．电流表内部断路了            B．灯泡的灯丝断了

C．灯座内部出现了短路          D．滑动变阻器的电阻线断了

（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，

其值为　 　A，小灯泡的额定功率为　    　W。

（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑

动变阻器的滑片向　   　（选填“左”或“右”）端滑动。

（5）测量小灯泡的电功率　          　（选填“需要”或“不需要”）多次测量

求平均值，原因是　                        　。

（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测　    　（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的。

【答案】（1）如上；（2）B；（3）0.2；0.76；（4）右；（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同；（6）电流。

【解析】（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，将变阻器的最大电阻连入电路中与灯串联，如下所示：

（2）A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；B．若灯泡的灯丝断了，灯不亮，电流表没有示数，电压表串联在电路中，电压表测电源电压有示数，符合题意；C．若灯座内部出现了短路，则电压表没有示数，电流表有示数，不符合题意；D．若滑动变阻器的电阻线断了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；故选B；（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，要增大灯电压，减小变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。（5）灯在不同电压下的功率不同，故不需要多次测量求平均值；（6）根据并联电路电流的规律，电流表示数等于灯的电压与通过电压表电流大小和，故该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯跑电功率偏大的。

8.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。

甲                         乙                  丙

（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）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最_________（填“左”或“右”）端。

（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，则电路故障原因

是_____________。

（4）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。若使小灯泡正常发光，应将滑片向_____（填“左”或“右”）端移动。

完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为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，也测出了灯泡的功率．请完成下列实验步骤：

①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；

②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；

③灯泡实际功率表达式为_________（用测得量表示）。

【答案】（1）见下图（2）左（3）小灯泡断路（4）0.48  右。  U1（U－U1）/R0

【解析】（1）电压表要并联接在灯泡两端，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，使用“—、 3”两个接线柱，也就是使用“0——3”量程读数准确度高。所以标3的接线柱与灯座右侧接线柱连接。滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，这时可以知道滑动变阻器的下面接线柱与灯泡左侧接线柱连接。

（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻要保持最大，滑片应调至最左端。

（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，说明电路有断路存在或者灯泡被短路。电流表无示数，说明电路处于断路，电压表有示数，说明灯泡断路。

（4）P=UI=1.5V×0.32A=0.48W  若使小灯泡正常发光，电路电流要增大，就得让滑动变阻器的电阻减小，这样将滑片向右移动。

①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；只要求出这时流经灯泡电流即可；②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；这个示数等于灯泡两端电压U1加上R0的两端电压U2=U-U1,灯泡电流等于流经R0的电流。

I1=（U-U1）/R0；灯泡实际功率的表达式可求。

9.在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师在实验室只给小明提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。

（1）请你将甲电路图补充完整，达到能测量小灯泡功率的目的。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大处的位置。

（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数

为V，此时电压表V2 的示数如图乙所示，其读数是V。

（4）小灯泡的额定功率为W。

（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0=10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，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。

【答案】（1）如图所示；（3）2.5；2.4；（4）0.6；（5）0.25． 

【解析】（1）流经灯泡的电流IL= UL/R，流经定值电阻的电流I0= U0/R0

串联电路电流相等，有UL/R= U0/R0，所以R= ULR0/ U0

在没有电流表的情况下，利用电压表和定值电阻代替电流表的作用，采用分压电路，电压表V2并联在定值电阻两端，电路如图所示：

（3）因为小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为UL=2.5V。

电压表V2量程为0～3V，分度值为0.1V，此时示数为U2=2.4V。

此时电路中的电流为I=IL=I2===0.24A；

（4）小灯泡的额定电功率为：PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W；

（5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等，则定值电阻两端电压等于2.5V，又知R0=10Ω，

故电流表A2的示数为I2===0.25A．