压轴题04 测量电功率实验题-最新中考物理压轴题专项训练（全国通用）

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1.“网络式”复习法：即采用章、节、标题、要点四个层次对教材进行梳理和编织记忆网络。
2.提高“回头率”：为了防止遗忘，就要采用提高“回头率”的`方法，即看完一节、一章、一部分之后，再回头扫视一遍，这样知识得到了系统的巩固，效果很好。
3.“空想法”：所谓空想法就是不看课本回想看过的内容;或看课本的大纲填充细节。
4.树形图：复习时，可以在每门考试科目众多的参考书中，选出一本较有代表性的参考书，通读全书后，理出该领域研究的主要线索。
5.梳理错题法：把综合复习阶段做过的所有习题重新浏览一遍。把曾经做错并改正后的题重点看一遍。
6.“齐头并进”法：在复习过程中，由于要复习的学科多，所以必须合理安排时间。学科和学科之间不可偏废。可将每天的时间划分为大致相等的5部分，用于7门课的复习，弱科花的时间稍多一些。
压轴题04 测量电功率实验题（含测电阻）
综合近几年中考对于电功和电功率的考察形式，电功与电功率是电学主要内容，也是学生初学电学重点和难点。在中考试题中，本部分内容是难题的主要考察点，也是拉开卷面分值的考察内容。本部分主要内容有：电能及单位、电能表及使用、电功、电功率、电功率的计算、测量小灯泡的电功率、焦耳定律及应用等知识。预测2023年中考试题中，题型主要以选择题、实验题、计算题和综合题出现。选择题主要考查考试对电功和电功率知识的理解程度，属于基础知识类题目；实验探究题主要考察学生科学的实验方法以及对本部分实验基础的实践能力；计算题主要考察学生的计算能力和利用所学知识解决生活中的实际问题的能力。所以，对本部分内容的考查题型灵活，题目有简单，也有较难和难度较大的，且分值也较大。
测定小灯泡的电功率
1.实验原理：
2.实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
3.电路图：
4.实验步骤
（1）按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、Ue，记录小灯泡的亮度；
（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I1，U1，记录小灯泡的亮度；
（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2，U2，记录小灯泡的亮度；
（5）重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；
（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4；
（7）分析数据，整理器材。
5.实验结论：
小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
当小灯泡的两端的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；
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。
解析技巧：
1.电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如：U额=2.5V，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。
2.电压表的量程应大于U额，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如U额=2.5V的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。
3.滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。
一、实验题
1．（2022·广东江门·江门市第二中学校考二模）辉煌和灿烂同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验，选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整___________；（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）
（2）连接好电路后，闭合开关进行试触，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表的指针迅速偏转到最大刻度线处。若电路只有一处故障，则电路中的故障是___________；
（3）辉煌排除故障后再次闭合开关并移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为___________A，则小灯泡的额定功率为___________W；再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）1.08W；
（4）灿烂同学准备测量另一个小灯泡的额定功率，其额定电压为U额，但她发现电压表坏了，于是她找来了一个阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也顺利完成了实验。
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为：___________；
②保持滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率P额=___________（用U额、R0、I表示）。
【答案】 小灯泡断路 0.3 0.75 小于
【解析】（1）[1]滑动变阻器应该“一上一下”串联在电路中，根据滑片向右移动时小灯泡变亮，此时应该接B接线柱；电压表并联在小灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择的量程为0~3V，实物连接图如下所示：
。
（2）[2]连接好电路后，闭合开关进行试触，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表的指针迅速偏转到最大刻度线处。若电路只有一处故障，则电路的故障可能是小灯泡断路，电压表串联在电路中，测量电源电压，且由于电压表的内阻很大，导致电路中的电流很小，电流表几乎无示数。
（3）[3][4][5]此时电流表使用的是0~0.6A量程，分度值是0.02A，示数为0.3A；小灯泡的额定功率
此时小灯泡的电阻
当实际电压变为后，假设灯泡的电阻不变，则小灯泡的实际功率
但是小灯泡的实际电阻会随着温度的升高而变大，所以此时灯泡的实际功率会小于1.08W。
（4）①[6]先闭合开关、，断开，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量定值电阻支路的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数
③[7]保持滑片的位置不变，此时并联电路的电压不变，为灯泡的额定电压，闭合开关、，断开，此时电流表测量的是干路中的电流，读出电流表的示数为I，则根据并联电路的电流规律可知，灯泡支路的电流
则小灯泡的额定功率
2．（2023·辽宁抚顺·统考二模）小明利用如图甲所示的器材测量“小灯泡的额定电功率”，电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω左右。
（1）经检查发现图甲所示的电路连线中有一根导线连接有误，请在这根导线上打“×并补画出正确的那根导线；______；
（2）当他连接最后一根线时，小灯泡立即发光，他连接电路时错误的操作是_____
A．开关没有断开 B．将小灯泡短路了
C．滑动变阻器连接错误 D．电压表与电流表位置接反了
（3）故障排除后，小明开始进行实验，当电压表示数如图乙所示时，为使灯泡正常发光，应向_____（选填“左”或“右”）端移动滑片；小明经多次实验绘制了如图丙所示的灯泡I－U图像，由图像可知灯泡的额定电功率为_____W；小灯泡灯丝电阻随电压增大而_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了表格你认为这张表格的设计______（选填“是”或“不”）合理的；
（5）小明完成实验后设计了如图丁所示的电路图，测量另一个小灯泡的额定功率。已知电源电压为 U，小灯泡正常工作时的电流为 I额 。请完成实验步骤：
①闭合开关S1，断开开关S2，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表的示数为______；
②闭合开关S2，断开开关S1，只调节滑动变阻器______的滑片，使电流表示数为I额 ，再将另一个滑动变阻器的滑片移到最左端，读出此时电流表的示数I0；
③小灯泡额定功率的表达式：P额＝______（用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】 A 右 0.5 增大 不 I额 R1
【解析】（1）[1]压表串联在电路中，电流表与小灯泡并联，由此可知电路连接错误；正确的连接是电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，由此电路连接如下图
（2）[2]当他连接最后一根线时，小灯泡立即发光，由此可知他连接电路出现的错误是：连接电路时，开关没有断开，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）[3]由图乙知道，电压表的示数为2.2V，小于小灯泡正常发光时的电压，要增加小灯泡两端电压，减小滑动变阻器连入电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片向右端移动；
[4]由图丙知道，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
[5]由图丙知道，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，由欧姆定律知道，小灯泡的电阻随电压增大而增大。
（4）[6]在不同电压下，电阻的电功率不同，求不同功率的平均值没有意义，故表格中求电阻平均功率的做法是错误。
（5）分析实验的原理可以得出其具体的步骤为：
①[7]只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额；
②[8]只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节滑动变阻器R1的滑片使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I0；
③[9]则小灯泡的电阻与变阻器R1此时的电阻相同，即
小灯泡的额定功率
3．（2023·重庆·重庆八中校考一模）悦悦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2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮）；___________
（2）悦悦正确连接完电路，发现无论怎样移动滑片，灯泡两端电压无法达到额定电压，接下来应该___________；
A．更换阻值更小的滑动变阻器 B．更换两节新干电池 C．重新连接电路
（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为___________W；
（4）悦悦进行了三次实验，将三次不同电压下的电功率求平均值，她的做法是___________（选填“正确”或“错误”）的。这是因为灯丝电阻随温度的升高而___________。
（5）小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；
（6）欣欣也想测小灯泡电功率，她更换了所有器材，她的器材有：两个小灯泡（分别标有“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”字样），她选择其中一个小灯泡与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，移动变阻器滑片P至最大阻值处，欣欣闭合开关，观察到电压表示数如图所示，然后移动变阻器滑片P至某位置，使小灯泡正常发光，此过程中电压表指针向左偏转了6小格。请你分析：欣欣将电压表并在了___________（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）两端，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为___________W。
【答案】 B 0.7 错误 变大 小于 滑动变阻器 0.66
【解析】（1）[1]滑片向右移动时，灯泡变亮，表明电路中电流变大，即接入电阻变小，所以滑动变阻器下端应接入右端的接线柱。如图所示
（2）[2]如果发现无论怎样移动滑片，灯泡两端电压无法达到额定电压，可能是电源电压太低了，所以接下来应该更换两节新干电池，滑动变阻器的阻值可以调到很小，不需要换阻值更小的电阻，且电路连接并没有错误，不需要重新连接。故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）[3]电流表示数如图乙所示，电流表接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以小灯泡的额定电流为0.28A，额定功率为
（4）[4][5]由于灯丝电阻随温度的升高而变大，不同功率下灯丝的电阻不相同，求平均值没有意义，故悦悦的做法是错误的。
（5）[6]电阻大小与导体的横截面积有关，小灯泡用久了，钨丝会变细，电阻将变大，根据，在2.5V电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。
（6）[7]变阻器滑片P至最大阻值处，闭合开关，移动变阻器滑片P至某位置，则滑动变阻器接入的电阻变小了，此过程中电压表指针向左偏转了6小格，即示数变小了，根据串联电路分压的规律，此时电压表应显示的为滑动变阻器两端的电压，故电压表并联在滑动变阻器两端。
[8]如果电压表接入的量程为0~3V，分度值为0.1V，则图中读数为2.8V，电压表指针向左偏转了6小格，则滑动变阻器两端的电压读数为2.2V，此时小灯泡正常发光，如果此时灯泡为“2.2V 0.3A”，则电源电压为
不符合电源电压的值。如果此时灯泡为“3.8V 0.3A”，则电源电压为
符合电源电压的值。同理，如果电压表接入的量程为0~15V，分度值为0.5V，则图中读数为14V，电压表指针向左偏转了6小格，则读数为11V，此时小灯泡正常发光，如果此时灯泡为“2.2V 0.3A”，则电源电压为
不符合电源电压的值。如果此时灯泡为“3.8V 0.3A”，则电源电压为
不符合电源电压的值。综上所述，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压读数为2.2V，电流为0.3A，滑动变阻器的功率为
4．（2022·江苏扬州·校考三模）在“测量小灯泡的功率”的实验中。
（1）图甲中的实线是小华已连好的导线，她正准备接入最后一根导线（图中的虚线），请指出小华在连接电路时存在的不妥之处是______；
（2）小华改正后并进行正确操作，闭合开关，电流表示数如图乙所示，电流表示数为_______A，再读出电压示数并观察灯的发光情况，在表中记下第1组数据；移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，在表中记下第2组数据；再移动滑片到端点时，灯泡闪了一下后熄灭，在表中记下第3组数据；根据三组数据可知：小灯泡的额定功率是_______W，电源电压是_______V，滑动变阻器最大阻值是______Ω；
（3）小华根据滑片P从阻值最大位置A移至阻值最小位置B的实验数据，描出灯泡的I-U图象如图丙，任取图象上一点C构成图丙中阴影部分的矩形，则矩形的面积表示的物理含义是______；
（4）完成实验后，爱动脑筋的小明又想了一种测量小灯泡的额定功率的方法，他运用图甲中的部分器材，灯泡的额定电压和电源电压都与第（2）步相同，增加了一只已知阻值为R0的定值电阻和一只单刀双掷开关，设计了如图所示的电路，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为_______V；
②保持滑片位置不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；
③计算小灯泡的额定功率P额=_______（用U额、U0、 R0表示）。
若实验步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率与真实值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
【答案】 开关没有断开 0.24 0.75 6 20 滑动变阻器的电功率 3.5 偏小
【解析】（1）[1]由图甲知，小华在实验中，连接电路时，开关没断开。为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
（2）[2]由图乙知，电流表选用小量程，对应的分度值为0.02A，示数为0.24A。
[3]由第2组数据知，小灯泡正常发光的电流及电压分别为0.3A和2.5V，额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
[4]由图甲知，实验所用电路是串联连接，电压表测小灯泡两端的电压。由表格数据知，电压表两端的电压逐渐增大，据串联电路的分压特点知，小灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，说明三次实验中，变阻器接入电路的阻值变小，第三次，变阻器的滑片置于端点，接入电路的阻值为0。小灯泡闪了一下后熄灭了，是因为电路中的电流过大，小灯泡烧坏了，此时电压表所测电压即是电源电压为6V。
[5]连接电路时，变阻器的滑片应置于阻值最大处。第1次实验时，闭合开关，电压表示数为1.2V，通过电路的电流为0.24A。变阻器两端的电压
U滑=U-U1=6V-1.2V=4.8V
变阻器的最大阻值
（3）[6]滑片置于B点时，变阻器接入电路的阻值最小为0，电压表的示数为电源电压，即图丙中，U的大小等于电源电压。图丙中，阴影部分的矩形的面积为(U-U)I。实验中滑动变阻器与小灯泡串联在电路中，当小灯泡两端的电压为U时，滑动变阻器两端的电压
U滑1=U-U
变阻器的功率
P滑1=U滑1I=(U-U)I
所以图丙中，阴影部分矩形的面积为变阻器的功率。
（4）①[7]由电路图知，闭合开关S，S1拨至1时，电压表测定值电阻及变阻器两端的电压。为了测小灯泡的额定功率，需要让小灯泡在额定电压下工作，那么此时电压表的示数
U2=U-U额=6V-2.5V=3.5V
③[8]保持滑片位置不动，开关S1拨至2，电压表测定值电阻两端的电压，此时电压表的示数为U0。则电路中的电流
小灯泡的额定功率
[9]若将S1拨至2时，滑片向右移动了少许，则滑动变阻器接入电路的阻值变大，据串联电路的分压特点知，变阻器分得的电压变大，定值电阻两端的电压变小，测得的电压偏小，据欧姆定律求得的电流偏小。据P=UI求得的功率偏小。
5．（2022·江苏镇江·统考二模）用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡电功率时，电源电压约为3V，电流表量程”0~0.6A”，电压表量程”0~3V”。
（1）闭合开关，将滑片P向________（选填”a”或”b”）端移动，使电压表的示数为________V；
（2）图乙是小灯泡正常发光时电流表的示数，则小灯泡的额定电流为________A，小灯泡的额定功率为________W；
（3）小明用图丙电路测量该小灯泡额定功率：电阻箱R1和R2的规格是”0～999.9Ω”；
①实验步骤如下：
第1步：闭合开关S、S1，断开S2，先调节电阻箱R1阻值为12.5Ω，再调节电阻箱R2直至电流表示数I1=________A时，小灯泡正常发光；
第2步：保持电阻箱R1、R2阻值不变，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I2；
②小灯泡的额定功率P额=_________（用U额、I1、I2表示）；
③若第1步中，调节电阻箱R2时I1偏大，其它操作正确，则灯泡额定功率测量值比真实值偏_________（选填”大”或”小”）。
（4）小华对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的是______。
A．第1步中调节电阻箱R1阻值为5Ω
B．第1步中调节电阻箱R1阻值为500Ω
C．用适当规格的滑动变阻器替换R2
D．在实验操作时，先闭合的开关是S1、S2
【答案】 a 2.5 0.3 0.75 0.2 U额（I2-I1） 大
C
【解析】（1）[1][2]闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即b端，要测量灯泡的额定功率，需移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数等于灯泡的额定电压，因此应将滑片向a端移动，使电压表的示数为2.5V。
（2）[3][4]由图乙可知，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额′=2.5V×0.3A=0.75W
（3）①[5]闭合开关S、S1，断开S2，灯L与R1并联后和R2串联，电流表测流过R1的电流，灯正常发光，说明灯两端的电压等于额定电压为2.5V，因为灯L与R1并联，所以R1两端的电压为
U1=UL=U额=2.5V
则流过R1的电流为
故电流表的示数为0.2A。
②[6]保持电阻箱R1、R2阻值不变，断开S1，闭合S2，灯L与R1仍并联，电流表测干路电流，因保持电阻箱R1、R2阻值不变，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，根据并联电路的电流规律可得，灯泡正常发光时的电流为
I额=I2-I1
则灯L的额定功率为
P额=U额I额=U额(I2-I1)
③[7]若第1步中，其它操作正确，调节电阻箱R2时I1偏大，说明R1所在支路的电压偏大，因为L与R1并联，则L两端的电压偏大；在第2步中，电流表测干路电流I2变大，则测出灯泡的电流偏大，故灯泡的额定功率偏大。
（4）[8]A．闭合开关S、S1，断开S2，灯泡正常发光，说明灯两端的电压等于额定电压为2.5V，因为灯L与R1并联，所以R1两端的电压为
U1=UL=U额=2.5V
若调节电阻箱R1阻值为5Ω，为了使灯泡正常发光，则流过R1的电流为
断开S1，闭合S2，灯L与R1仍并联，电流表测干路电流，因保持电阻箱R1、R2阻值不变，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，此时电流表测干路电流，由（2）可知小灯泡正常发光时，额定电流为0.3A，则干路电流为
I干路=I1′+I额=0.5A+0.3A=0.8A
则I干路大于电流表的量程，故A不符合题意；
B．同理，若调节电阻箱R1阻值为500Ω，在第1步中，流过R1的电流为
则I1′′小于电流表的分度值，故电流表不能测出此电流的的大小，故B不符合题意；
C．用适当规格的滑动变阻器替换R2，第1步：闭合开关S、S1，断开S2，调节R1为12.5Ω，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，则此时灯泡正常发光；第2步：保持电阻箱R1、滑动变阻器接入电路中的阻值不变，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I2′，则可测出灯泡正常发光时的电流
则灯泡的额定功率为
即可以完成实验，故C符合题意；
D．在实验操作时，先闭合的开关是S1、S2，断开S，整个电路断路；若三个开关都闭合，电流表被短路，测不出电路中的电流，故D不符合题意。
故选C。
6．（2022·江苏南京·统考二模）有两个小灯泡L1、L2，分别标有“2.5V”和“3.8V”字样，两个定值电阻R0、Rx（约为10Ω），要求测出灯泡的额定功率和定值电阻的阻值。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图，电源电压恒定；
①请用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整；________
②按图甲正确连接电路，将滑片移到滑动变阻器的阻值最右端，后闭合开关，记录两电表示数；移动滑片，观察记录多组数据，给制如图乙所示的U-I图像，则小灯泡的额定功率为_______W；
③断开开关，用定值电阻R0替换小灯泡L1，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，读出两电表示数并记录在表格中；移动滑片，测出多组数据，记录在表格中。则R0=_______Ω，分析表格中的数据又能得出结论：当电阻一定时，________；
④实验中小明调节滑片时无意中使电路中的电流过大烧坏了电流表，于是他用上述器材和若干开关（电源电压同上），又设计了一种测量小灯泡L2额定功率的电路图（如图丁），操作如下：
a．断开S2，闭合S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为_______V；
b．保持滑片P位置不变，断开S1，闭合S、S2，读出电压表示数为3V；
c．小灯泡L2的额定功率为P额=_______W。
（2）为了测量Rx的阻值，其他小组同学利用已知电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如下图所示的四种电路（电源电压未知且不变），其中可行的是________。
A． B． C． D．
【答案】 1 5 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 3.8 1.064 BD
【解析】（1）①[1]根据测量电功率的实验原理P=UI可知，需要用电压表测灯泡两端的电压，则电压表应与灯泡并联，如图所示
②[2]由题意可知，灯泡L1的额定电压为2.5V，由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，流过灯泡的电流为0.4A，则灯泡L1的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.4A=1W
③[3][4]由表中数据可知，电压与电流的比值为一定值，即得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；由欧姆定律可知，定值电阻的阻值为
④[5]由题意可知，灯泡L2的额定电压为3.8V，为了测灯泡L2的额定功率，应断开S2，闭合S、S1，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V，让灯泡L2正常发光。
[6]由②可知，将滑片移到滑动变阻器的阻值最右端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的电流最小I1=0.2A，由乙图可知，此时灯泡L1两端的电压UL=0.5V，滑动变阻器两端的电压为
U滑=I1R滑=0.2A×R滑
则电源电压为
U=UL+ U滑=0.5V+0.2A×R滑……Ⅰ
由③可知，用定值电阻R0替换小灯泡L1，将滑片移到滑动变阻器的阻值最大端，闭合开关，读出两电表示数并记录在表格中，则R0两端的电压U0′=0.9V，此时电路中的电流I2=0.18A，滑动变阻器两端的电压
U滑′= I2 R滑=0.18A×R滑
则电源电压为
U= U0′+ U滑′=0.9V+0.18A×R滑……Ⅱ
因为电压电压恒定，解Ⅰ、Ⅱ式得：R滑=20Ω，U=4.5V
当断开S1，闭合S、S2，R0与滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压U′′=3V，保持滑片P位置不变，则此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路中的阻值为
断开S2，闭合S、S1，L2与滑动变阻器串联，电压表测灯泡L2两端的电压UL′=3.8V，保持滑片P位置不变，则此时滑动变阻器两端的电压为
UP=U- UL′=4.5V-3.8V=0.7V
流过滑动变阻器的电流为
故灯泡L2正常发光时，流过灯泡的电流为IP=0.28A，故灯泡L2的额定功率为
P额=U额IP=3.8V×0.28A=1.064W
（2）A．开关S1闭合，S2断开时，R0和R串联，电流表可以测出通过R的电流I；S2闭合时为R的简单电路，不能直接或间接测量出Rx的电压，所以不能求出R的电阻，故A不符合题意；
B．开关S1闭合，S2接1时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当S2接2时，电路为未知电阻R的简单电路，电流表测通过R的电流I，根据求出电阻，故B符合题意；
C．开关S1和S2都闭合时，R0 被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和R串联，电压表仍侧电源的电压，无法测出R两端的电压，所以不能求出R的电阻，故C不符合题意；
D．开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和R串联，电压表直接测量R两端的电压U，根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压
U0 = U - U
根据，求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等，通过R电流等于通过定值电阻电流I = I0，根据求出电阻，故D符合题意。
故选BD。
7．（2023·陕西西安·西安市曲江第一中学校考三模）小明在测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率时，选择了电压恒定的电源、滑动变阻器、电压表和电流表等器材，设计了如图甲所示的电路。
（1）正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最_______（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表和电压表的指针均不发生偏转。则电路出现的故障可能是滑动变阻器_______；
（2）排除故障闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，为了测小灯泡的额定功率，应使滑动变阻器连入电路的阻值_______（选填“变大”或“变小”）。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为_______A，小灯泡的额定功率为_______W；
（3）小明用一个电流表测量额定电压为U额的小灯泡L2的额定功率，如图丙，已知定值电阻的阻值为R0、电源电压未知。请你完成下面的步骤：
①将电流表串联在b点，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光；
②电流表位置不变，只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片位置_______（选填“保持不动”、“向右移动”或“向左移动”），读出电流表的计数为I；
③小灯泡L2的额定功率表达式为：P额=_______。
【答案】 左 断路 变小 0.4 1 保持不动
【解析】（1）[1][2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最左端；闭合开关后，发现电流表的指针不发生偏转，说明电路可能有断路，电压表无示数，表明电压表两接线柱与电源两极存在断路，则电路出现的故障可能是滑动变阻器断路。
（2）[3]排除故障闭合开关，适当移动滑片，当电压表的示数为2V时，小于灯泡额定电压2.5V，为了测小灯泡的额定功率，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，故应使滑动变阻器连入电路的阻值变小。
[4] [5]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0.02A，其示数为0.4A，小灯泡的额定功率为
（3）[6] [7]①将电流表串联在b点，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为灯泡正常发光；②只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片位置保持不动，读出电表的示数为I；③在①中，灯泡和定值电阻并联，电流表测通过定值电阻的电流，根据并联电路各支路两端电压相等，当灯泡两端的电压为U额时灯泡正常发光，此时定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压，通过定值电阻的电流为，所以应调节滑动变阻器的滑片使电表的示数为；在②中，变阻器滑片位置保持不动，灯泡和定值电阻仍并联，电流表测干路电流，电表的示数为I；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；根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡的电流为
小灯泡L2的额定功率表达式为
8．（2023·陕西西安·校考三模）在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。
（1）小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将________（选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线________；
（2）排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表：
图乙为第2次实验电流表的示数，读数为________A；
（3）老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第________次的数据；
（4）利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为________Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是________；（选填序号“A．找普遍规律”或“B．减小误差”）
（5）上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R0和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为________V，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片________（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V2的示数为3V；
③小灯泡的额定功率为________W。
【答案】 不动 0.16 1 10 减小误差 2 保持不动 1
【解析】（1）[1][2]由图甲可知，电压表与电流表并联了，电压表被短路，故电压表指针不动；电流应从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，电压表应并联接在定值电阻的两端，如图所示：
（2）[3]由乙图可知，电流表量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.16A。
（3）[4]由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻的阻值大约
根据分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压
所以第1组数据不是本实验中测得的。
（4）[5][6]由表格可知，电阻两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律可得剩余四次的电阻值
待测电阻的阻值
本实验多次测量是用来求平均值以减小误差。
（5）①[7]闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为
U′=U-U额=4.5V-2.5V=2V
此时小灯泡正常发光。
②[8]闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片保持不动，读出电压表V2的示数为3V；此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U2=4.5V-3V=1.5V
由串联分压可知
代入数据得
解得R滑右=15Ω，所以滑动变阻器左边部分的电阻为
R滑左=R滑-R滑右=20Ω-15Ω=5Ω
当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路中的电流为
③[9]小灯泡的额定功率为
P额=U额I=2.5V×0.4A=1W
9．（2023·新疆乌鲁木齐·统考一模）小华在做“测量小灯泡电功率”实验时，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为3V），电流表，电压表，开关，规格分别为“10Ω 1A”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）电路如图所示，闭合开关，发现电流表有示数，而电压表示数为零，灯不发光，则故障原因可能是_________；
（2）排除故障后，按正确操作测得的数据如下表，则小华选用的滑动变阻器为_________（选填“R1”或“R2”）；小灯泡的额定功率为_________W；
（3）由表中数据可知，第2次实验与第1次实验相比，滑动变阻器功率的变化量ΔP变与小灯泡功率的变化量ΔP灯相比较，|ΔP变|_________|ΔP灯|（选填“>”、“<”或“=”）；
（4）根据表中实验数据分析，若小灯泡两端电压恰好为1.5V，则灯的功率可能是_________（选填对应选项的符号）
A．0.195W B．0.225W C．0.240W D．0.390W
【答案】 小灯泡短路 R2 0.78 < C
【解析】（1）[1]闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，灯不发光，说明小灯泡发生了短路。
（2）[2]由表格中数据可知，当电压表数据为2.0V时，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UV=6V-2V=4V
此时电流表示数为0.2A，故滑动变阻器接入的阻值为
故滑动变阻器选R2。
[3]小灯泡的额定电压为3V，由表中数据可知，当电压表示数为3V，通过小灯泡的电流为0.26A，所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=3V×0.26A=0.78W
（3）[4]由第（3）问可知，第1次实验时，滑动变阻器两端的电压为4V，滑动变阻器消耗的电功率为
P滑1=U滑1I1=4V×0.20A=0.8W
第二次实验时，滑动变阻器两端的电压为
U滑2=U-UL=6V-2.5V=3.5V
此时滑动变阻器消耗的电功率为
P滑2=U滑2I2=3.5V×0.24A=0.84W
所以第2次实验与第1次实验相比，滑动变阻器的功率的变化量为
ΔP变=P滑2-P滑1=0.84W-0.8W=0.04W
第1次实验中，小灯泡的功率为
P灯1=U1I1=2.0V×0.20A=0.4W
第2次实验中，小灯泡的功率为
P灯2=U2I2=2.5V×0.24A=0.6W
小灯泡的功率变化量分别为
ΔP灯= P灯1- P灯2=0.6W-0.4W=0.2W
因此，|ΔP变|<|ΔP灯|。
（4）[5]由表中3次实验数据分析可知，小灯泡两端电压变大时，灯丝电阻变大，即小灯泡的灯丝电阻随温度升高而变大。已知小灯泡的额定电压U额=3V，额定电流I额=0.26A，其额定功率为0.78W。大致作出小灯泡的I-U图像如下图所示：
由图像可知，当小灯泡两端电压U实=1.5V时，通过灯泡的电流范围为
0.13A在①式两端同时乘以U实=1.5V可得
0.195W故AD错误；
由表中第1次实验数据和欧姆定律可知，当小灯泡两端电压为2V时，小灯泡的电阻为10Ω，故当小灯泡两端电压为1.5V<2V时，灯泡的电阻R<10Ω，则此时小灯泡的功率为
故B错误，C正确。
故选C。
10．（2023·河南·统考一模）炎炎要做“测量小灯泡额定功率”的实验，提供的器材有：3节干电池，额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关，滑动变阻器（50Ω 1A）各1个，导线若干。
（1）炎炎将器材连接之后如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请在图中错误导线上打“×”号，并画出正确的接线______；
（2）正确接线后闭合开关，发现小灯泡不亮，但是电流表和电压表指针均有轻微偏转，则炎炎接下来的操作应该是______；
（3）继续实验，当滑片P移到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为测量小灯泡的额定功率，炎炎应将滑片P向 ______（选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为3.8V。此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______W；
（4）炎炎做完实验后想利用现有的器材完成下列实验，那么不能完成的是______（填字母序号）；
A．探究串联电路中的电流规律
B．探究串联电路中的电压规律
C．探究电流与电压的关系
D．测量小灯泡正常发光时的电阻
（5）完成以上实验后，爱思考的炎炎同学想，不用电压表能否测出小灯泡的额定功率呢？在老师的点拨下，炎炎经过思考和设计，并向老师借了2个开关、1个阻值为10Ω的定值电阻R0。成功地测出了小灯泡的额定功率，炎炎设计的电路图如图丁所示。请你补齐炎炎的实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为 ______A；
②保持滑动变阻器的滑片不动，______，记录此时电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率为：P额＝______（用已知量和测量物理量表示）。
【答案】 移动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光 B 1.14 C 0.38 闭合S、S2，断开S1
【解析】（1）[1]由于小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表应该选用0～15V的量程，如下图所示：
（2）[2]闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表指针均有偏转，说明电路为通路，因闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端，此时电路中电流过小（灯不亮），故接下来的操作是移动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光。
（3）[3]由图甲可知，电压表选用大量程；当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，电压表分度值0.5V，其示数为3V，小于灯泡额定电压3.8V，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端调节。
[4]由图丙可知，电流表选用小量程，移动滑片使灯泡正常发光，电流表示数如图丙，电流表分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为
（4）[5]A．将电流表分别串联在电路中的不同位置，可以测出不同位置的电流，故可探究串联电路中的电流规律，故A不符合题意；
B．用电压表分别测量灯与滑动变阻器两端的电压以及电路两端的总电压，故可探究串联电路中的电压规律，故B不符合题意；
C．探究电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故不能探究电流与电压的关系，故C符合题意；
D．测量小灯泡正常发光时的电流和电压值，由算出小灯泡正常发光时的电阻，故可以测量小灯泡正常发光时的电阻，故D不符合题意。
故选C。
（6）实验步骤：
①[6]闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为
②[7]保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合S、S2，断开S1，记录下此时电流表的示数为I；
③[8]在步骤②中，R0和L并联之后，与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，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，根据并联电路的电流特点可知通过小灯泡的电流为
小灯泡的额定功率的表达式为
11．（2023·陕西西安·西安益新中学校考二模）某市举办的中学生物理实验大赛中，其中一小组抽到的实验内容是测量小灯泡的电功率，给他们的实验器材有：额定电压为2.5V的小灯泡、电源、电流表、电压表、开关、“10Ω 1A”的滑动变阻器和导线若干。
（1）请根据图甲用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P时，电路中的小灯泡变暗，且导线不能交叉）________；
（2）连接电路时，开关必须________，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值端；
（3）连接完电路后，小组中某同学闭合开关时，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表几乎没有示数，电压表的示数接近电源电压，小灯泡不亮，则电路中存在的故障可能是________；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示为________A，则小灯泡的额定功率为_______W；
（5）想要继续探究“电流与电阻”的关系，只需将小灯泡换成阻值不同的定值电阻。实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于________Ω。
（6）小华同学所在的实验小组电压表损坏，老师另给该小组两个开关和一个阻值为10Ω的定值电阻R。仍然测出了小灯泡的额定功率，他们所设计的实验电路如图丁所示，请根据电路图和操作步骤完成下列问题：
①连接好电路后，闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I1＝0.25A时，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P的位置不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的额定功率P额＝_______（用U额、I1、I2表示）。
【答案】 断开 灯泡断路 0.3 0.75 20
【解析】（1）[1]灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择小量程与灯泡并联接入电路，向右移动滑动变阻器的滑片P时，电路中的小灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示
（2）[2]连接电路时，为了保护电路，开关必须断开，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值端。
（3）[3]发现电流表几乎没有示数，小灯泡不亮，电路可能断路，电压表的示数接近电源电压，电压表与电源连通，则电路中存在的故障可能是小灯泡断路。
（4）[4]电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。
[5]则小灯泡的额定功率为
（5）[6]根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值时所串联的定值电阻的阻值达到最大，实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的电流
则此时更换的定值电阻的阻值
所以更换的定值电阻的阻值不能大于20Ω。
（6）[7]闭合开关S、S1，断开S2，电流表测通过定值电阻的电流I1，保持滑动变阻器滑片P的位置不动，断开S1，闭合S2，电流表测并联电路，干路电流，即定值电阻和小灯泡的总电流I2，由于定值电阻两端电压不变，故通过定值电阻的电流仍为I1，根据并联电路电流的规律可知灯的额定电流
实验小灯泡的额定功率
12．（2021·陕西渭南·统考三模）在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正。（导线不许交叉）( )
（2）电路改正后，闭合开关，移动滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，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P到某一点，电压表示数如图乙所示为 ___________V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向 ___________（选填“左”或“右”）移动；
（4）根据实验数据绘制出了小灯泡的“I﹣U“关系图像（如图丙所示）。分析图像可知，小灯泡的额定功率是 ___________W，小灯泡灯丝电阻是变化的，造成这一现象的原因是灯丝电阻随 ___________升高而增大；
（5）完成上述实验后，小敏设计了如图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率，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）
①按电路图连接电路；
②只闭合开关S1，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额；
④保持R2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；
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用I额、I1、I2、R1表示）。
【答案】 见解析 灯泡短路 2.2 左 0.5 温度
【解析】（1）[1]原电路中，灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，如下图所示：
（2）[2]由题意知，电流表有示数，说明电路没有出现断路的情况；电压表无示数，在电压表没有损坏的情况下，说明与电压表并联的小灯泡发生短路。
（3）[3][4]灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用小量程，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，故滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V。
（4）[5]根据实验数据绘制出小灯泡的“I﹣U”关系图像可知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是
[6]造成小灯泡灯丝电阻变化这一现象的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。
（5）[7]由②可知此时灯泡与R1串联；由③可知此时R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2=RL；由④可知电流表的示数分别为I1、 I2；由串联电路特点和欧姆定律可得
解得
所以小灯泡额定功率的表达式为
13．（2023·广西南宁·统考一模）在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，电源电压恒定，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线把图1甲中的实物电路连接完整_______；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至________（选填“A”或“B”）端；
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，其故障原因可能是_______；
（4）实验中，当滑片滑到图示位置时，电压表的示数为2V，要使小灯泡正常发光，应将滑片向_______（选填“A”或“B”）移动，直至灯泡两端电压为额定电压，此时电流表的示数如图1乙所示，则灯泡的额定功率为_____W；
（5）此实验还可以测量小灯泡的电阻，改变小灯泡两端的电压，发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是_______；
（6）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小灯泡额定功率的实验，于是向老师要了一个阻值为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，顺利完成了实验。
①实验电路图如图2所示。
②实验步骤：
A．根据电路图连接电路，闭合开关S1、S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V。
B．保持滑动变阻器滑片位置不变，S2接2，读出电压表示数U。
③此时小灯泡的额定电功率P=_____。
【答案】 A 小灯泡断路 B 0.65 灯丝的电阻与温度有关
【解析】（1）[1]“测量小灯泡的电功率“的实验中，小灯泡额定电压为2.5V．故电压表的量程选“0～3V”，并联在小灯泡两端，如下图：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前滑片滑到阻值最大处，阻值最大处在A端。
（3）[3]由题意可知，正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，可能出现断路，电压表有示数，其故障原因可能是小灯泡断路。
（4）[4]小灯泡在额定电压下才正常发光，电压表的示数为2V小于灯的额定电压，应增大小灯泡的电压，由串联电路电压的规律，应减小变阻器分得的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻要减小，即滑片向B移动，直到电压表的示数为2.5V。
[5]图乙中电流选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，灯的额定功率
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W
（5）[6]因为灯丝的电阻与温度有关，所以实验时会发现几次实验测得的小灯泡的电阻相差比较大。
（6）[7]通过实验步骤可知，定值电阻两端的电压
UR0=U-2.5V
通过灯泡的电流
灯泡额定功率
14．（2023·河北邯郸·模拟预测）小明同学想利用图甲测量标有“2.5V ？W”小灯泡的额定功率。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、开关、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.2A）R2（40Ω 0.5A）、R3（60Ω 0.5A）。
（1）小明发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；___________
（2）电路连接正确，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为零，出现这种现象的原因是___________；
（3）改正所有问题并正确完成实验，小明绘制了如图乙所示的小灯泡I-U图像，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比___________（选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率是___________W；
（4）完成实验后，小明想用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，若想控制定值电阻两端电压为2.5V不变，则小明应选用滑动变阻器___________（选填“R1”“R2”或“R3”）。当小明用20Ω的电阻替换掉15Ω的电阻时，滑动变阻器的滑片应该向___________（选填“A”或“B”）端移动；
【拓展】小强也连接了图甲的电路（改正后的）测量灯泡的额定电功率，根据测得的几次实验数据作出小灯泡电压在1.5V~2.5V之间的I-U图像如图丙所示，图像近似为一条线段。若小灯泡电压为1.5V、2.0V、2.5V时小灯泡的功率分别为P1、P2、P3，则P2___________（选填“>”“<”或“=”）。
【答案】 小灯泡短路 变大 0.625 R3 A <
【解析】（1）[1]实验中，电压表应与灯泡并联，电流表与灯泡串联，正确连线如下图所示：
（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表的示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即这种现象的原因可能是小灯泡短路。
（3）[3]根据欧姆定律可知，电压表与电流表的示数之比为灯泡电阻，观察图乙容易发现图线向下弯曲，则电压与电流的比值随电压的增大而增大。
[4]当灯的电压为2.5V时正常发光，由图乙知，此时通过的电流为0.25A，小灯泡的额定功率
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
（4）[5]控制定值电阻两端电压为U定=2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
U滑=U-U定=6V-2.5V=3.5V
由串联电路的分压原理有
当定值电阻为30Ω连入电路时，对应的滑动变阻器的阻值为
故为了完成整个实验，滑动变阻器阻值不能小于42Ω，故选R3。
[6]小明用20Ω的电阻替换掉15Ω时，根据串联分压原理可知定值电阻两端分得的电压增大，要保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，所以应增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片应该向A端移动。
[7]由图象可知，灯泡电压1.5V~2.5V变化过程中，电流变化是均匀的，若电压从1.5V增大到2.0V时电流增大ΔI，则电压从2.0V增大到2.5V时电流变化也为ΔI，由P=UI有
P2=U2I=2V×I
P1=U1I1=1.5V×(I-ΔI)
P3=U3I3=2.5V×(I+ΔI)
所以
15．（2023·重庆·重庆巴蜀中学校考一模）如图所示，小虎同学准备测一个标有“2.5V”字样的小灯泡L1（阻值约为10Ω）的额定功率和一个阻值未知的定值电阻Rx，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器R和电阻箱R0各一个，导线若干。
（1）如图甲是小虎测量小灯泡L1额定功率的实物图，请用笔画线代替导线，将电路连接完整，要求滑片向右移动时，灯泡变亮。______
（2）实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙所示，则小虎正在进行的操作可能是_______（填选项字母）。
A．断开开关 B．拿掉电流表接线柱上的导线
C．拿掉电压表接线柱上的导线 D．拧下小灯泡
（3）确定电路正确后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，作出小灯泡U一I图象如图丙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡L1的额定功率为________W。
（4）实验中若将滑动变阻器换为电阻箱，电路其他保持不变，则电阻箱调到22.5Ω时小灯泡L1的实际功率为_______W；若保持电阻箱阻值不变，将该灯泡再并联一个完全相同的灯泡，则该小灯泡的亮度会________（选填“变亮”或“变暗”）。
（5）小虎同学仍用这些实验器材，继续测未知电阻Rx的阻值，但实验中灯泡烧坏，他重新选取了一个“3V 0.9W”的小灯泡L2，并增加一个单刀双掷开关S2，设计出如图丁所示的电路，以下是他具体的实验步骤：
①首先将Rx接入图丁虚线框_______位置中，另一虚线框中接入导线，将开关S2接“1”接线柱，闭合开关S1，调节电阻箱R0为一个合适数值后，仅调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表的示数I=________A，读出此时R0的示数为2Ω；
②将开关S2接“2”接线柱，仅调节R0，直至电流表的示数仍与上一次相同，读出此时R0的示数为17Ω；
③则可计算出Rx=________Ω。
④若实际测量过程中，步骤①②中电流表的示数相等但均小于I，则所测电阻Rx将比真实值_________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）
【答案】 A 0.625 0.3 变暗 a 0.3 5 偏小
【解析】（1）[1]测量小灯泡的额定电功率，电源、开关、电流表、小灯泡、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联，要求滑片右移，灯泡变亮，即电流变大，因此滑动变阻器应“左大右小”，把小灯泡左端接线柱与滑动变阻器右下接线柱相连，如图所示：
（2）[2]观察图乙发现电压表偏转角度过大，应换量程，因此应先断开开关，故选A。
（3）[3]由题可知，小灯泡的额定电压为2.5V，观察图丙，此时小灯泡的电流为0.25A，根据电功率P=UI可知，额定功率为0.625W。
（4）[4]因为小灯泡的电阻约为10Ω，电阻箱调到22.5Ω，此时的电流大约为0.2A，通过图丙计算可得，当电流为0.2A时，小灯泡电压为1.5V，电阻箱电压为4.5V，符合要求，根据电功率P=UI小灯泡此时的功率为0.3W。
[5]根据并联电路电阻的特点，给该灯泡再并联一个完全相同的灯泡后，两灯泡的总电阻会变小；又因为串联与电阻箱分压，此时电压会小于原来电压，所以灯泡亮度会变暗。
（5）[6][7]分析电路可知，此电路图是想用电阻箱上的前后读数差求出未知电阻的阻值，因此未知电阻应当接在a虚线框处；又因为小灯泡的电阻是变化的，因此应让其在额定电压下工作，小灯泡的规格为“3V 0.9W”又根据电功率P=UI，得出额定电流为0.3A。
[8][9]分析前后两种情况因为电压不变，电流相同，由欧姆定律可知两次电阻相同，即
此时小灯泡的电阻为10Ω，得出RX的阻值为5Ω。如果实验过程中电流表的示数相等但均小于I，则小灯泡的电阻会小于10Ω，将会导致所测未知电阻阻值偏小。
16．（2023·江苏宿迁·校考模拟预测）果果同学在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，设计了如图1所示的电路，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源电压为3.0V，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
（1）请你用笔画线代替导线，帮果果同学将图1电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，灯泡亮度变暗）；( )
（2）果果同学检查电路时，发现电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 ___________；
（3）移动滑片的位置，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图2所示的I-U变化的图象，由图象可以算出小灯泡的额定功率为 ___________W；
（4）观察图象发现小灯泡的电阻并不是固定不变的，你判断的依据是 ___________；
（5）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验。图2是果果作出的小灯泡I-U图象。关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图3所示的图象中最合理的是 ___________。
（6）[继续探究]小灯泡的亮度是由实际功率决定的，若将标有“220V 40W”灯泡L1和标有“220V 60W”灯泡L2串联后接到家庭照明电路中，灯泡 ___________更亮；
（7）果果还想测量一未知电阻Rx的阻值，于是用这个未知电阻Rx替换了小灯泡，同时撤掉发生故障的电流表，利用余下器材（电压未知的电源、滑动变阻器、开关、导线），在不改动电压表位置及连线的情况下，很快测出了未知电阻Rx的阻值。
①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端，读出电压表的示数Ux。
②再将滑动变阻器的滑片移到最右端，读出电压表的示数为U。
则电阻Rx=___________（用测量值和已知量表示）。
【答案】 小灯泡断路 0.75 通过灯丝的电流与电压不成正比 B L1
【解析】（1）[1]小灯泡上标有“2.5V”字样，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器的滑片向左滑动时，灯泡亮度变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用右下接线柱与电源串联在电路中，如下图所示：
；
（2）[2]果果同学检查电路时，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，故原因可能是小灯泡断路。
（3）[3]由I-U图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[4]由图2可知，灯泡的I-U图线不是一条直线，说明通过灯丝的电流与电压不成正比，灯泡两端的电压增加量比通过灯泡的电流增加量的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大。
（5）[5]根据P=I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线；因灯的电阻随电流变大而变大，则电流增大时灯泡消耗的功率增大得更多，所以P与I2的关系图线应向上弯曲，故B正确，ACD错误。
故选B。
（6）[6]由可知，灯泡L1的电阻为
灯泡L2电阻为
故R1>R2，两灯串联接到家庭照明电路中，通过两灯的电流相同，根据P实=I2R分析可知，灯泡L1更亮。
（7）[7]实验步骤：
①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端，读出电压表的示数Ux；
②再将滑动变阻器的滑片移到最右端，读出电压表的示数为U；
在步骤②中，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源电压为U；
在步骤①中，滑动变阻器的最大电阻与Rx串联，电压表测Rx两端电压为Ux，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U﹣Ux
由欧姆定律，电路中的电流
根据串联电路的规律和欧姆定律，Rx的表达式为
17．（2023·陕西西安·西安市铁一中学校考三模）小明同学测定标有“2.5V”字样（正常工作电流约为0.25A）小灯泡的额定功率。现有器材：电压恒为6V的电源、开关、电压表（量程0~3V）、电流表（量程0~0.6A）、导线若干，另有三种规格的滑动变阻器可供选择：R1（10Ω 1A）、R2（20Ω 0.5A）、R3（50Ω 0.2A），按图甲的实验电路进行实验，请完成下列问题：
（1）小明在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请在图甲中找出来并打“×”，再画线把它改到正确的位置上；___________
（2）通过估算，滑动变阻器应该选用___________（选填“R1”“R2”或“R3”）；
（3）正确连线、闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动；
（4）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图丙所示的I-U图像。由图像可知小灯泡的额定功率___________W，小灯泡变亮时，小灯泡灯丝的电阻___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）完成上述实验后，他又设计了如图所示的实验电路，借助实验室的器材，同样测出了小灯泡正常发光时电功率，请你完成下列实验步骤：
①接好实验电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点___________（选填“1”或“2”）移动滑片，使电压表的示数为灯泡的额定电压U1；
②滑片的位置保持不动，再将开关S1拨到另一个触点读出电压表的示数为U2；
③小灯泡正常发光时功率的表达式P=___________（用U1、U2、R0表示）。
【答案】 R2 A 0.75 变大 2
【解析】（1）[1]实物图中，电流表并联在电路中，电压表串联在电路中，根据两表的使用方法可知，电压表应并联在电路中，电流表串联在电路中，如图所示
（2）[2]由于小灯泡正常工作电流约为0.25A，大于0.2A，故R3不符合题意；当小灯泡正常工作时，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器的两端电压为
此时滑动变阻器连入电路的电阻为
故R1不符合题意，R2符合题意。
（3）[3]若滑片P滑到某一位置时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电压规律可知，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的阻值，故应将图甲中滑片P向A端移动。
（4）[4]由图丙可知，小灯泡在额定电压2.5V下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
[5]小灯泡的亮度程度由实际功率来决定，实际功率越大，灯泡越亮，灯丝的温度就越高，灯泡的电阻就越大。
（5）①[6]由于要使得电压表的示数为灯泡的额定电压U1，因此电压表需并联在灯泡的两端，故接好实验电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点2。
③[7]当开关S1拨到触点1时，根据串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中的电流为
由P=UI可得，小灯泡正常发光时功率为
18．（2022·重庆璧山·统考一模）小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5 V，电源电压保持6 V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整的电路；______
（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡______（选填“短路”或“断路”）；
（3）滑片P移到某处时，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应 ____（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值；
（4）将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图像。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的_________发生了变化，此小灯泡的额定功率是_____W；
（5）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小华认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是_____的（选填“正确”或“错误”）；
（6）邻组的晓静同学又找来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接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V，不改变其它电路元件。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，应将滑动变阻器的滑片向 ____（选填“左”或“右”）移动。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，晓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
【答案】 断路 减小 温度 0.75 错误 左 D
【解析】（1）[1]电压表与小灯泡并联，测量小灯泡两端的电压；由小灯泡的额定电压为2.5 V知，电压表应选择0~3V量程，如图所示：
（2）[2]灯泡不亮说明某处断路或灯短路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源正负极之间是连通的；电流表无示数，说明是小灯泡断路。
（3）[3]若使小灯泡正常发光，应减小滑动变阻器两端的电压，使灯泡两端的电压为2.5V；因此滑动变阻器接入电路中的电阻值应减小。
（4）[4]导体的材料、长度、横截面积、温度会影响导体的电阻值；当灯丝的温度发生变化时，灯丝的电阻值发生变化。
[5]由图乙知，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，故小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）[6]探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，故在不改变电路的情况下，不可以探究电流与电压的关系。
（6）[7]探究“电流与电阻的关系”时，应控制电压不变；保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，定值电阻的电阻变大，分到的电压变大；则闭合开关后，应将滑动变阻器的阻值变大，将滑动变阻器的滑片向左移动，使滑动变阻器分到的电压变大，减小电阻的电压，直到定值电阻的电压变为2V。
[8]由题意知，电源电压为6V，定值电阻两端的电压为2V，因此滑动变阻器两端的电压为
UP=U- UR= 6V-2V=4V
A．由串联电路特点得
UR:UP= R:RP=2V:4V=1:2
当使用的定值电阻的阻值为20Ω时，所需滑动变阻器的电阻为
RP=2R=2×20Ω=40Ω
因此更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω，故A正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电源电压最小，因此电源电压最小为2V；当接入的定值电阻的阻值为20Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，为30Ω，此时滑动变阻器分到的电压满足
UR:UP= R:RP
所以
此时电源电压为
U=UR+ UP= 2V+3V=5V
如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2~5V，故B不符合题意；
C．电压表的量程为0~3V，因此电压表的最大示数为3V；当接入的定值电阻的阻值为20Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，为30Ω，电路中的总电阻为
R总= R+ RP=20Ω+30Ω=50Ω
此时电路中的电流为
由欧姆定律得，定值电阻的电压为
UR1=I1R =0.12A×20Ω=2.4V
因此如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U的范围为2.4~3V，故C不符合题意；
D．当接入的定值电阻的阻值为5Ω时，电路中的电流为
由欧姆定律得，电路中的总电阻为
若只串联一个15Ω的电阻，此时电路中的总电阻为
R总2= R+ R串= 5Ω+ 15Ω= 20Ω
20Ω> 15Ω，因此串联一个15Ω的电阻不能达到要求，故D符合题意。
故选D。
19．（2023·广东深圳·校考二模）实验小组利用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5V的小白炽灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V）、电压表一块、滑动变阻器（10Ω 2A）、定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路按照图甲所示的电路图连接完整______；
（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到______（选填“左”或“右”）端；
（3）连接完电路后，只闭合S、Sl时，移动滑片P，电压表示数有变化；只闭合S、S2时，小灯泡不发光，移动滑片P，电压表示数无变化。于是小明拆下电压表，并用它检测电路故障：把电压表依次并在灯泡和开关S2两端，测试结果分别是无示数、有示数。由此可以断定电路中一定存在的故障是______；
A．灯泡L处断路
B．灯泡L处短路
C．开关S2处断路
（4）排除故障后，小明继续实验；
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为______V；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V；
③小灯泡的额定功率为______W；
（5）当加在白炽灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实______P额（选填“＞”“＜”或“＝”）；
（6）小红通过课外学习知道：干电池是有一定电阻的，需要用“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述，相当于图丙。于是小红在小明的电路的基础上，保持滑片P的位置不变，将电压表拆下，并联在电池组两端，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.9V，由小红小明的数据可以计算出电池组的电阻r是______Ω。
【答案】 右 C 2.5 0.75 > 0.3
【解析】（1）[1]由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V<3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如下图所示：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端。
（3）[3] A．若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，则相当于把电压表串联在电路中，电压表有示数且接近电源电压，故A不符合题意；
B．若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，相当于将电压表并联在导线两端，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，电压表仍然无示数，故B不符合题意；
C．若开关S2处断路，将电压表与开关S2并联，则相当于把电压表串联在电路中，电压表有示数且接近电源电压，故C符合题意。
故选C。
（4）[4]①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额＝2.5V，此时灯泡L正常发光。
[5] ②③只闭合S、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有
即
解得
灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压
U滑′＝U-U额＝3V-2.5V＝0.5V
此时电路中的电流
则小灯泡的额定功率
P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W
（5）[6]由于白炽灯泡的电阻随温度的升高而变大，而温度随小灯泡中通过的电流的变大而升高，故小灯泡两端电压越大，电流越大，温度越高，则电阻越大。所以，当加在白炽灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的电阻
R实由欧姆定律可知，当时
所以
（6）[7]只闭合S、S2时，电路中接入R、小灯泡L和电源内阻r，三者串联，此时将电压表并联在电池组两端，则电压表测R和小灯泡L的总电压，电压表示数为2.9V，则电池组内阻r两端的电压
Ur=3V-2.9=0.1V
因滑动变阻器滑片位置未变，因此小灯泡正常发光，电路中电流I=0.3A，电池组内阻
20．（2022·山东聊城·统考三模）某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）图甲是该实验小组没有连接完整的电路，请用笔画出导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉；( )
（2）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，电流表示数变化明显，电压表无示数。仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生___________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验。由表格可知，小灯泡的额定功率P额=___________W；
（4）分析表中数据可知，小灯泡的电阻随电压的增大而___________（选填“增大”“减小”或“不变”）；由表中信息可知：灯泡实际功率越___________，灯泡越亮。
【答案】 短路 0.65 增大 大
【解析】（1）[1]待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，故电压表应该选择量程0-3V的接线柱。要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，即滑片向右移动时，接入电路的电阻阻值增大，故此时滑动变阻器应该接A接线柱。如下图：
（2）[2]闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，说明电路是通路，电压表无示数，可能是灯泡短路。
（3）[3]从表中可知灯泡额定电压为2.5V，通过灯泡电流为0.26A，故灯泡的额定功率为
（4）[4][5]由表中数据电压和电流，根据欧姆定律可知随着电压的增大，电阻越来越大。随着电压的增大，功率也在越来越大，并且灯泡越来越亮。
21．（2022·河南·校联考模拟预测）在测量小灯泡的电功率实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。连接了如图乙所示的实物电路。已知电源电压恒为6V，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样。
（1）小明连接好实物电路之后，闭合开关，灯泡不亮，经检查，发现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）排除故障后，小明想测量小灯泡的额定功率。他闭合开关，发现电压表的示数只有1.5V，此时他应向 _____（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V；当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 _____W，此时滑动变阻器连入电路中的阻值约为 _____Ω（结果保留一位小数）。
（3）小明测量了小灯泡不同电压下的电功率之后 _____（选填“需要”或“不需要”）求电功率的平均值。小明又计算了小灯泡不同电压下的电阻，发现不同电压下灯泡的阻值不同，原因是 _____。
（4）完成上述实验后，小明又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他又找来了两个开关和一个阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。已知电源电压恒为U（U＞U额），请你完成下面的实验步骤。
①闭合开关S，S1，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 _____；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为U1；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝_____（用测量量和已知址的符号表示）。
【答案】 见解析 左 1.672 5 不需要 灯丝电阻受温度的影响 U-U额
【解析】（1）[1]原电路中，电压表串联在电路中，灯与变阻器并联是错误的，电压表与灯并联，变阻器与灯串联，如下所示：
（2）[2]他闭合开关，发现电压表的示数只有1.5V，灯泡的额定电压为3.8V，要使灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为3.8V，根据串联电路的分压规律可知，此时要减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向左移动。
[3]当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.44A；则小灯泡的额定功率为
[4]此时滑动变阻器连入电路中的阻值约为
（3）[5]小灯泡不同电压下的电功率是不同的，所以不需要求电功率的平均值。
[6]小灯泡不同电压下的功率不同，灯丝的电阻不同，其原因是灯丝电阻受到温度的影响。
（4）[7]①闭合开关S、S1，断开开关S2，灯L、R0、滑动变阻器R三者串联，此时电压表测定值电阻R0和滑动变阻器的总电压，根据串联电路电压的特点，电压表的示数为
U′=U-U额
[8]②要测小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压U额，还需要测定小灯泡正常发光时的电流，根据串联电路电流处处相等的特点，可先测通过R0的电流，通过闭合开关 S、S2，断开开关S1，此时电压表测R0两端电压表示数为U1；
③则通过R0的电流为
由于串联电路电路处处相等，则通过灯的电流大小等于通过R0的电流大小，根据
得到小灯泡的额定功率。
22．（2022·湖北十堰·统考三模）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V ，小灯泡的额定电压为2.5V ，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有电压表有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打×，并用笔面线代替导线将电路连接正确______；
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向______（填左或右）滑动；
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像，根据图像可知，小灯泡的额定功率为______ W；
（4）测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是______；
（5）实验结束后，小军同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10Ω。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合， S1断开，此时电压表的示数为4V ；再将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电压表的示数为7V；
③小灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】 左 0.625 小灯泡在不同电压下的功率不同 6 0.9
【解析】（1）[1]观察图甲可知，电压表串联在电路中，所以闭合开关后，导致电压表测量电源电压，电压表有示数，由于电压表相当于开路，则电流表没有示数，因此开关与灯泡之间的导线连接错误；要测小灯泡的额定功率，应将电压表并联在小灯泡的两端，如下图
（2）[2]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.8V，小于灯泡的额定电压，所以应增大小灯泡的两端电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的两端电压，由分压原理可知，可减小滑动变阻器接入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
（3）[3]图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图像，根据图像可知，小灯泡在额定电压2.5V时对应的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
（4）[4]测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是小灯泡在不同电压下的功率不同。
（5）[5]开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，电压表测滑动变阻器的两端电压，要使得小灯泡正常发光，那么小灯泡的两端电压为其额定电压，即UL=U额=3V，根据串联电路的电压规律可得，此时滑动变阻器的两端电压为
所以，调节滑动变阻器的滑片，使得电压表的示数为6V，可使小灯泡正常发光。
[6]在②中，定值电阻R与滑动变阻器R′的全部电阻串联，R的两端电压为
在②中的情况下电路的电流为
因此滑动变阻器右边的电阻的阻值为
所以在①中，小灯泡的额定电流为
则小灯泡的额定功率为
23．（2022·湖南株洲·统考模拟预测）在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用如下器材：2节干电池、额定电压为2.5V小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，1A）、开关和导线。如图甲所示是小明没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，要求滑片往左端移灯泡变暗。___________
（2）连接电路前，开关应 ___________，开关闭合前，滑动变阻器的滑片移到阻值最 ___________端。（选填“A”或“B”）
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是 ___________。
（4）排除故障后，小明通过正确的操作，得到多组I、U数据，作出如图乙所示的I﹣U图像，由图可知，灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为 ___________A，灯泡的额定功率为 ___________W；由图可知灯泡的电阻是变化的，导致灯泡电阻变化的主要因素是 ___________。
（5）若把该小灯泡与一个20Ω的定值电阻串联接在4.5V的电源上，则此时小灯泡消耗的实际功率是 ___________W。
（6）如图丙所示电路中R阻值已知，无电压表也能测出额定电压为“3.8V”小灯泡额定功率的是 ___________。
【答案】 断开 A 小灯泡断路 0.2 0.5 温度 0.225 C
【解析】（1）[1]小灯泡额定电压2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑片往左端移灯泡变暗，说明电路中电流变小，变阻器电阻变大，故变阻器选用右下接线柱与电流表串联在电路中，如下图所示：
（2）[2][3]为了保护电路，连接电路前，开关应断开，开关闭合前，滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最A端。
（3）[4]正确连接电路后闭合开关，发现电流表示数几乎为零，灯泡不发光，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，则与电压表并联的支路断路了，即导致这一现象的原因可能是小灯泡断路。
（4）[5][6]由I﹣U图像可知，当灯泡灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[7]由I﹣U图像可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度升高而增大，故导致灯泡电阻变化的主要因素是温度；
（5）[8]若将该灯泡与一个20Ω的定值电阻串联，直接接在4.5V的电源上，由图像知，当电流I′=0.15A时，小灯泡两端电压为1.5V，此时定值电阻两端电压
UR=I′R=0.15A×20Ω=3V
满足灯泡与定值电阻两端电压之和等于电压4.5V，所以小灯泡的实际功率
P实=U实I′=1.5V×0.15A=0.225W
（6）[9]没有电压表，所以应将电阻与灯泡并联，要得知小灯泡正常发光，必须使灯泡两端的电压等于3.8V，根据并联电路的电压相等，当电阻两端的电压为3.8V时，通过它的电流为
所以电流表的接法中既能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电流。
A．无法得知小灯泡是否正常发光，故A错误；
B．无法得知灯泡两端的电压是否为3.8V，故B错误；
C．电流表可直接与电阻串联，可根据
得知两端的电压是否为3.8V，又能间接测出通过灯泡的电流，故C正确；
D．若只闭合右边的开关，图中电流表与电阻并联，电阻短路，灯与变阻器串联，电流表测电路中的电流，则电流表上面接线柱为正接线柱，若闭合左边开关，则电流从电流表负接线柱流入了，同时无法得知小灯泡是否正常发光，故D错误。
故选C。
24．（2022·上海·上海市向明初级中学校考模拟预测）小华和小红做“测定小灯泡的电功率”实验，所用电源电压为2伏的整数倍的电源两个（两个电源电压不同）、有三个待测小灯泡分别标有“2.2V 0.3A”、“3.8V 0.3A”、“6.3V 0.3A”、电流表、电压表、开关各两个，滑动变阻器两种规格（A：“10欧 2安”、B：“50欧 2安”）各一个以及导线若干。他们各自挑选好器材，正确串联电路，将电压表并联在电路中。闭合开关后，他们各自移动变阻器的滑片，并在表格中分别记录了两组数据。
表一 小华
表二 小红
（1）小华判断小灯正常发光的方法是_______；
（2）小华所选小灯的额定功率为______瓦；
（3）求小红所用滑动变阻器的规格( )、电源电压( )以及小灯的额定功率( )，并计算说明理由。
【答案】 电压表的示数为2.2伏时，小灯泡正常发光 0.66 50欧 2安 10V 1.89W
【解析】（1）[1]两个实验中，灯与变阻器串联，电流表串联在电路中测电路的电流。小华的实验中，若电流变大时，根据U=IR，灯的电压应变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压应变小。根据小华的实验数据可知，电压表并联在灯的两端。而小红的实验中，电流随电压的变大而变小，故可知电压表并联在滑动变阻器的两端。实验中所有灯的额定电流均为0.3A，根据小华的实验数据可知，当电流为0.32A时，此时灯的实际电压一定大于灯的额定电压，根据已知条件，故小华的实验中，所用灯的额定电压一定小于3V，即所用灯的规格为“2.2V 0.3A”，灯在额定电压下正常发光，故当电压表的示数为2.2伏时，小灯泡正常发光。
（2）[2]小华所选小灯的额定功率为
P华=U华I=2.2V×0.3A=0.66W
（3）[3]小红的实验中，电压表测变阻器的电压，由第2次实验数据结合欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为
故滑动变阻器的规格为“50欧 2安”。
[4]小红的实验中，若选用灯的规格为“3.8V 0.3A”，当电流为0.28A（小于0.3A）时，此时灯的实际电压一定小于灯的额定电压，根据已知条件和串联电路电压的规律，所用的电源电压一定小于
U源1=3.8V+4.2V=8V
当电流为0.32A（大于0.3A）时，此时灯的实际电压一定大于灯的额定电压，根据已知条件，故小华的实验中，所用的电源电压一定大于
U源2=3.8V+2.5V=6.3V
不符合所用电源电压为2伏的整数倍，故小红的实验中，不可能选用“3.8V 0.3A” 的灯，故只能选用“6.3V 0.3A”。小红的实验中，当电流为0.28A（小于0.3A）时，此时灯的实际电压一定小于灯的额定电压，根据已知条件，故小华的实验中，所用的电源电压一定小于
U源3=6.3V+4.2V=10.5V
当电流为0.32A（大于0.3A）时，此时灯的实际电压一定大于灯的额定电压，根据已知条件，故小华的实验中，所用的电源电压一定大于
U源4=6.3V+2.5V=8.8V
因所用电源电压为2伏的整数倍，故电源电压为10V。
[4]小灯的额定功率为
P额＝U额I额＝6.3V×0.3A＝1.89W
25．（2022·江苏泰州·统考二模）在测量小灯泡的电功率的实验中，电源电压可调，待测小灯泡标有“4.8V”字样。
（1）连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；( )
（2）正确连接电路后，按实验规范操作，应将滑动变阻器R1的滑片置于___________（选填“A”或“B”）端；闭合开关S，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡___________（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中，接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中
①序号2数据中，电流表示数如图乙所示，为___________A；
②根据以上操作过程及相关数据可知，此时的电源电压为___________V；
③小华发现这样无法测定小灯泡的额定功率，于是将电源电压调至8V，但由于忘记调换电流表量程，导致电流表被烧坏。经思考，他又找来了一个滑动变阻器R2和两个开关，重新设计实验方案如图丙所示，操作如下：
a．将电源电压调至12V；
b．将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使电压表示数为___________V时，小灯泡正常发光；
c．保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表示数为5V；则小灯泡的额定功率为___________W。
【答案】 B 断路 0.36 4 7.2 2.4
【解析】（1）[1]灯泡与滑动变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯泡应该与滑动变阻器、电流表串联，电压表与灯泡并联，修改后的电路图如下：
（2）[2]为了保护电路，按实验规范操作，应将滑动变阻器R1的滑片置于阻值最大处，即B端。
[3]闭合开关S，发现小灯泡不发光，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，即电路故障可能是小灯泡断路。
（3）[4]①序号2数据中，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0.36A。
②[5]当变阻器滑片P移到R1另一端时，变阻器接入电路的阻值为0，电路为只有灯泡的简单电路，电压表测电源两端的电压，由表序号3可知，此时电压表示数为4V，故电源电压为4V。
③b．[6]将电源电压调至12V；将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，此时滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表并联在滑动变阻器R1和滑动变阻器R2两端；移动R2滑片使小灯泡两端电压为4.8V正常发光时，根据串联电路电压规律，故电压表示数为
UV=U﹣UL=12V﹣4.8V=7.2V
c．[7]如图甲，小灯泡和滑动变阻器R1串联在电路中，电压表测量小灯泡两端的电压，序号1是滑动变阻器R1阻值最大时电压表和电流表示数，故电源电压为
U=U1+UL=0.25A×R1+1.5V
序号3是滑动变阻器R1阻值为零时电压表和电流表示数，故电源电压为
U=4V
根据电源电压保持不变，得
0.25A×R1+1.5V=4V
解得，滑动变阻器R1的阻值为R1=10Ω；保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表测R1两端的电压，R1滑片置于阻值最大处，此时电压表示数为5V，则电路中的电流为
故小灯泡的额定功率为
P=U额I=4.8V×0.5A=2.4W
26．（2022·河南周口·统考二模）小明在测量小灯泡的电功率时，所用电源为串联的两节新干电池，小灯泡上标有“2.5V”的字样。
（1）小明连接的电路如图甲所示，闭合开关移动滑动变阻器滑片，发现电流表_______示数，电压表_______示数。（以上两空均选填“有”或“无”）经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“x”，并补画出一根导线连接成正确的电路_______。
（2）连好电路后，小明同学闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，接下来的操作应该是：_______。
（3）小明进行了六次实验，根据所测实验数据在I﹣U图像中描点，得到了通过小灯泡的电流与其两端电压的关系图像如图乙所示，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
③小明根据六次实验数据计算出了不同电压下小灯泡的电功率，并求出了电功率的平均值，这样处理数据合理吗？________（请做出判断并说出理由：_______。
（4）图丙是在缺少电压表的情况下，小飞重新设计的测量小灯泡额定功率的电路图。L1是图甲中额定电压为2.5V的小灯泡，L2是另外一个标有“2.5V；1.25W”的小灯泡，请你将下列实验过程补充完整：
①闭合开关S和S2，断开S1调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______A；
②闭合开关S和S1，断开S2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L1额定功率的表达式P额＝_______。
【答案】 无 有 应向左移动滑片，观察灯泡是否发光 0.75 D 不合理 见解析 0.5
【解析】（1）[1] [2]由甲电路图可知，电压表串联在电路中，测电源两端的电压，故电压表有示数。因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以电路中无电流、电流表无示数。
[3]小灯泡、电流表和滑动变阻器应该串联在电路中，电压表应该与小灯泡并联，如下图所示：
（2）[4]闭合开关后，灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，则说明此时灯泡的实际功率太小，是由于滑动变阻器的阻值太大造成的，所以下一步应向左移动滑片，观察灯泡是否发光。
（3）[5]由图乙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，灯泡的额定功率
[6]当电路中电流最小时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由图乙可知，电路中的电流最小为0.1A，此时灯泡两端的电压为0.5V，所以此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大电阻
故选D。
[7][8]由于灯泡在不同的电压下，其实际功率不同，求电功率的平均值没有意义，因此小明的想法不合理；
（4）[9]①闭合开关S和S2断开S1调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.5A；
②闭合开关S和S1断开S2保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
[10]③在①中，灯泡L1、L2并联，电流表测量灯泡L2的电流，移动滑片，直到电流表示数为
此时灯泡L2正常发光，其两端电压为2.5V，灯泡L1也正常发光；
在②中，灯泡L1、L2并联，电流表测干路电流，其示数为I，保持滑动变阻器的滑片位置不变，由于电路连接方式不变，电阻不变，通过灯泡L1、L2的电流不变，此时小灯泡L1仍正常发光，故通过L1的电流是
小灯泡额定功率为
27．（2022·湖北黄石·黄石市有色中学校考模拟预测）一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为甲“10Ω 1A”、乙“50Ω 0.5A”和丙“1kΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源一只（电压为12V）。
（1）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为______的滑动变阻器；
（2）请你根据图甲所示电路图。用笔画线代替导线，将乙实物图连接完整_______；
（3）小明正确选择了滑动变阻器，将图乙的电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数。任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。具体原因可能是______；
（4）小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为6V时，电流表的示数（如图丙所示）则该小灯泡的额定功率是______W；
（5）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
【答案】 50Ω 0.5A 滑动变阻器全部连接下面两个接线柱了 1.92 D
【解析】（1）[1]当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为6V，通过的电流约为0.3A，由于电源电压为12V，所以此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U额=12V-6V=6V
所以滑动变阻器接入电路的阻值为
由于甲滑动变阻器的最大电阻为10Ω，小于20Ω，所以甲滑动变阻器不符合要求；乙滑动变阻器最大电阻为50Ω，大于20Ω，且电流0.5A大于0.3A，所以乙滑动变阻器符合要求；丙滑动变阻器阻值为1kΩ，阻值太大，使用过程中滑动范围太小，操作不方便，所以丙滑动变阻器不符合要求。故小明应选用规格为“50Ω 0.5A”的滑动变阻器。
（2）[2]根据甲图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压。由于甲图滑动变阻器滑片向左移动，电阻减小，所以滑动变阻器接“左下”接线柱；由于电压表正接线柱与灯泡左端相连，所以滑动变阻器“左下”接线柱与灯泡左端相连，灯泡的右端连接电压表负接线柱，电路连接如下图所示：
（3）[3]灯泡正常发光时的电阻为
闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，说明电路不存在断路，电路中电流很小；任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V，说明滑动变阻器不能起到变阻作用且接入电阻可能太大。根据正比分压可知，滑动变阻器全部接入电路时，有
带入数据
解得，由于3.4V<6V，与题中出现的现象相符，所以具体原因可能是滑动变阻器全部连接下面两个接线柱了。
（4）[4]由丙图可知，当电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.32A，所以当电压表的示数为6V时，小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=6V×0.32A=1.92W
（5）[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ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
28．（2022·重庆·重庆一中校考三模）尚一钟同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，如图所示，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡L1、滑动变阻器R1“50Ω 0.5A”、R2“100Ω 1A”、R3“800Ω 1.5A”各一个、电流表（0~0.6A、0~3A）、电压表（0~3V、0~15V）、学生电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整（要求滑片右移灯泡变暗，且导线不交叉）___________；
（2）连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片P，小尚发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 ___________；
A．小灯泡断路
B．小灯泡短路
C．滑动变阻器断路
D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，小尚移动滑片P，当电压表的示数为2V时，滑动变阻器应向 ___________（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数达到额定电压，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________W；
（4）根据实验中获得的6组数据绘制的小灯泡的I-U图像如图丙所示，则本实验中小尚对滑动变阻器的最佳选择是 ___________（选填“R1”、“R2”或“R3”）；
（5）若实验时调节灯泡L1正常发光后，小明再用标有“2V ？A”的小灯泡L2替换L1，再次调节滑动变阻器让L2正常发光，若前后两次L1与L2的功率差ΔPL与滑动变阻器的功率差ΔP滑相等，则L2的额定功率为 ___________W；
（6）完成上述试验后，小尚又找来10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，重新选择仪器和量程并设计好电路，准备探究“电流与电阻的关系”的实验，他将定值电阻的控制电压设定为2V，接入电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，发生这种现象的原因可能为 ___________。
A．控制电压为2V太低
B．电源电压为6V太高
C．选择了R3接入电路进行实验
【答案】 C 左 0.75 R2 0.3或0.6 C
【解析】（1）[1]由题意可知，滑片右移灯泡变暗，则电路中电流变小，故此时滑动变阻器接入电路中的阻值变大，则滑动变阻器应接入左下接线柱，电路连接如下图所示
（2）[2]移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，则电路中存在断路，且电压表未与电源接通，故可知电路故障可能是滑动变阻器断路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]因小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表的示数为2V时，应增大小灯泡两端电压，故由串联分压规律可知，滑动变阻器应向左移动，使电压表的示数达到额定电压。
[4]由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.3A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
P额=U1I1=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[5]由图丙可知，电路中的最大电流为0.35A，小灯泡两端电压最小为U小=0.5V，故此时滑动变阻器两端电压最大为
U滑大=U源-U小=6V-0.5V=5.5V
此时电路中最小电流为I小=0.1A，故由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为
由题意可知，滑动变阻器R1量程过小，滑动变阻器R3量程过大，故本实验中小尚对滑动变阻器的最佳选择是R2。
（5）[6]灯泡L1正常发光时的电功率为0.75W，此时滑动变阻器的电功率为
P滑1=U滑1I1=(6V-2.5V)×0.3A=1.05W
灯L2正常工作时，则ΔPL=ΔP滑，故而可分为两种情况，第一种情况为：替换后灯泡的电功率变小，滑动变阻器的电功率变小，且两者电功率的变化量相同，即
0.75W-2V×I2=1.05W-(6V-2V)×I2
解得I2=0.15A，故灯泡L2的额定功率为
P2=U2I2=2V×0.15A=0.3W
第二种情况为：替换后的灯泡电功率和滑动变阻器的电功率一个变小，一个变大，且两者电功率的变化量相同，即
0.75W-2V×I2′= (6V-2V)×I2′-1.05W
或
2V×I2′-0.75W=1.05W-(6V-2V)×I2′
解得I2′=0.3A，故灯泡L2的额定功率为
P2=U2 I2′=2V×0.3A=0.6W
（6）[7]要探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端电压不变，保持定值电阻两端的电压为2V，则此时滑动变阻器两端电压为4V，由串联电路电阻等比例分压可得
所以分别将10Ω、15Ω、20Ω的电阻接入电路中时，滑动变阻器接入电路中的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω，理论上三个滑动变阻器均能满足要求，可以使定值电阻的控制电压达到2V，但发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片，电压表的指针都无法准确指在2V的刻度线上，可能是因为选择了R3接入电路，因为R3的最大电阻为800Ω，在调节时，很容易滑过对应的阻值处，难以保证刚好分压为4V，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
29．（2022·辽宁沈阳·统考一模）实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：
电源（电压恒为6V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω）、滑动变阻器（“20Ω 1 A”）、导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将甲图电路连接完整______；
（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是______；
（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（4）小陈同学为了验证电流跟电阻的关系，他又借到了一个滑动变阻器（50Ω 0.5 A）和五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω），其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡，小陈同学得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象，则实验中他所用的滑动变阻器是______；（选填字母：A：20Ω 1 A B：50Ω 0.5 A）
（5）下课前老师布置了一道课后作业。要求：在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材：电阻Rx、电源（电压恒定但未知）、滑动变阻器（已知最大阻值为R0）、电流表、开关、导线若干。
小张同学设计了如图戊所示的电路图，用以下步骤测Rx的阻值。
①闭合开关S，移动滑片P至B端，记下电流表示数I1；
②移动滑片P至A端，记下电流表示数I2（I2未超过电流表的量程）；
请帮他写出Rx的表达式：Rx=______（用字母R0、I1、I2表示）。
【答案】 电流表未调零 0.625 B
【解析】（1）[1]在此实验中，滑动变阻器和小灯泡串联，电压表要并联在小灯泡两端，并且电流要从电压表的“+”接线柱流进，“-”接线柱流出，如下图所示：
（2）[2]由图可知，闭合开关前电流表的指针不在零刻度处，原因是电流表没有调零，这时候要通过调节电流表表盘上的零位调整旋钮使指针指在零刻度处，方可使用。
（3）[3]由丙图可知，当小灯泡的电压为额定电压2.5V时，电流为0.25A，故小灯泡的额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
（4）[4]由丁图可知，实验中控制定值电阻两端电压为
U1=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
则滑动变阻器两端电压为
U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V
根据串联电路的分压原理可知，当定值电阻接入最大值R1=25Ω时，滑动变阻器接入电阻也最大，带入数值得
解得滑动变阻器的电阻
R2=35Ω>20Ω
因此，实验中所用的滑动变阻器是规格为“50Ω 0.5 A”的滑动变阻器。
故选B。
（5）[5]闭合开关S，移动滑片P至B端时，滑动变阻器和待测电阻串联，并且滑动变阻器接入的电阻为R0，此时电源电压可表示为
U=I1Rx+I1R0
移动滑片P至A端时，电路中只接入待测电阻Rx，此时电源电压可表示为
U=I2Rx
由于电源电压恒定，故有
I1Rx+I1R0= I2Rx
可得Rx的表达式为
30．（2022·江西宜春·统考模拟预测）【实验名称】测量小灯泡的额定功率。
【实验器材】如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
【进行实验】
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整______（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，导线不能交叉）；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡亮度不变且很暗，电压表、电流表均有很小的示数，则产生的原因是______；
（3）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实际功率______（选填“大于”“小于”或“等于”）1.08W；
【设计并进行新实验】同组的小红同学还想探究“在电压一定时，电流与电阻的关系”，于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像；
【分析】①由图像可知小红将定值电阻R两端的电压控制为______V不变；
②实验结论是：电压一定时，______；
【评估】小红更换50Ω的定值电阻继续进行此实验，结果实验失败，你认为实验没成功的原因是______。
【答案】 滑动变阻器都接下面的两个接线柱了 0.75 小于 3 通过导体的电流与导体的电阻成反比 变阻器的最大电阻过小
【解析】（1）[1]测量小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器应“一上一下”接入电路，由于要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，所以滑片向右移动时，滑动变阻器接入的电阻变小，故从B接线柱引线接到开关的右端，作图如下：
（2）[2]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡亮度不变且很暗，说明电路中电流较小，且电流保持不变，说明电路中电阻较大，且变阻器没有了变阻的作用，所以产生这个现象的原因是：滑动变阻器都接下面的两个接线柱了。
（3）[3]由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表的示数即小灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75A
[4]根据，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，3.0V为额定电压的2.5V的1.2倍，若灯的电阻不变，则灯泡的实际功率为
P实=(1.2A)2×0.75W=1.08W
但因灯的电阻随温度的升高而变大，根据，此时灯泡的实际功率小于1.08W。
①[5]由图丙知，电阻两端的电压为
Uv=IR=0.2A×15Ω=0.3A×10Ω=0.6A×5Ω=3V
即电阻两端的电压控制为3V不变。
②[6]由于电流与电阻之积为一定值，且电阻越大，电流越小，故实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[7]电阻两端的电压始终保持Uv=3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
U滑=U-Uv=6V-3V=3V
变阻器分得的电压与电压表示数相等，根据串联正比分压可知，更换50Ω的定值电阻时，变阻器连入电路中的电阻也应为R滑=50Ω，而现有变阻器的最大电阻为20Ω，所以小红实验没成功的原因是变阻器的最大电阻过小。
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P/W
1
2
3
序号
电压表示数/V
电流表示数/A
小灯泡亮度
1
1.2
暗
2
2.5
0.3
正常发光
3
6
0
不发光
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.9
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.18
0.30
0.50
0.60
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.18
0.26
0.30
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.20
0.24
0.26
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.14
0.18
0.22
0.26
0.30
实际功率P/W
0.14
0.27
0.44
0.90
灯泡亮度
逐渐变亮
物理量序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
1.5
0.26
2
3.0
0.32
物理量序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
2.5
0.32
2
4.2
0.28
序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡功率P/W
1
1.5
0.25
/
2
2.5
/
3
4.0
0.53
/