九年级物理全一册举一反三系列专题18.3测量小灯泡的电功率【四大题型】(人教版)(原卷版+解析)

这是一份九年级物理全一册举一反三系列专题18.3测量小灯泡的电功率【四大题型】(人教版)(原卷版+解析)，共36页。

TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
\l "_Tc1161" 【题型1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验步骤和数据处理】
\l "_Tc25206" 【题型2 伏安法测量小灯泡的电功率注意事项和故障分析】
\l "_Tc9103" 【题型3 用其他方法测量小灯泡的电功率】
\l "_Tc9103" 【题型4 实验探究】 \l "_Tc1161"
【知识点1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验步骤和数据处理】
1、先设计实验电路，画出实验电路图。
2、按照电路图把各个器件连接起来。
检查实验电路，确认无误后，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P。
4、注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止移动滑动变阻器的滑片，并记下电流表的示数。
5、把电压、电流值代入公式P=UI，就可以计算出小灯泡的额定功率了。
【题型1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验步骤和数据处理】
【例1】（2020·江苏无锡·中考真题）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。
分析实验记录，她得出了以下结论
①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
④小灯泡和阻值为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①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④都正确
【变式1-1】（2020·四川广安·中考真题）利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样｡闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（ ）
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
【变式1-2】（2022·全国·九年级）做某一个电学实验，下表是同一电路正确接线时的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（ ）
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④测量定值电阻的阻值A．①④B．③④C．①③D．②③
【变式1-3】（2022·四川·自贡市田家炳中学九年级开学考试）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率了
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．闭合开关前，滑片P应滑到B端
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【知识点2 伏安法测量小灯泡的电功率注意事项和故障分析】
灯泡电功率测量过程中常见的故障分析：
现象(1)：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数；
原因：电路开路。
①电源、电流表、导线、开关或变阻器损坏；
②接线柱接触不良。
现象(2)：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；
原因：在图甲中，电流表几乎无示数，说明电路中电流很小，几乎看不见，由知，R很大，可能是：
①灯L开路，如图乙；②电流表与电压表位置接反，如图丙，由于电压表自身电阻很大，约为几百千欧，因而电流表几乎无示数．
现象(3)：电流表有示数，电压表无示数
原因：由图甲可知，电流表有示数则电路为通路，电压表无示数，说明：①电压表损坏、开路；②灯泡短路．
现象(4)：电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转；
原因：电流表和电压表的“＋”、“－”接线柱接反．
当电流从电表“－”接线柱接入时，指针的偏转方向相反，甚至出现撞弯指针、损坏电表的情况。
现象(5)：电流表与电压表的指针偏转角度很小；
原因可能是：
①电压表与电流表量程都选择过大；②电源电压太低。
说明：实验中若电表指针偏转角度太小，估读电流或电压时造成的读数误差将增大．为了减小实验误差，选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应使电表指针偏转尽可能大。
现象(6)：电流表指针超过最大刻度；
原因可能是：①量程选择过小；②电路中出现短路。
现象(7)：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化
原因：变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使变阻器接成了定值电阻。
现象(8)：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
原因：电源电压过低，需要换电源。
现象(9)：一闭合开关、灯泡就烧坏
原因：滑动变阻器滑片在闭合开关前没调到阻值最大处，或滑动变阻器的最大阻值过小、电源电压过高，分压太低而使灯泡两端电压高于额定电压。
说明：具体实验过程中出现的不同现象，要根据电路中电流、电压及电阻关系，结合欧姆定律灵活分析。
测量小灯泡电功率的注意事项：
(1)电源电压应高出小灯泡的额定电压；
(2)加上小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多，否则会烧毁小灯泡；
(3)开始连接电路时要使开关断开，滑动变阻器滑片置于阻值最大处，其允许通过的电流应略大于电路中的最大电流；
(4)开始实验前要检查电路并进行试验，实验结束后，要先断开开关，最后整理器材；
(5)电灯是否正常发光取决于电灯两端的实际电压是否等于额定电压，而电灯的明暗程度决定于电灯实际消耗功率的大小；
(6)测电功率时，在小于、等于、略大于额定电压的情况下，求出的三个电功率值含义是不同的，不能用来求平均值；
(5)电压表和电流表的量程应根据小灯泡上标的额定电压和额定功率来选择，并且电源电压
原因：滑动变阻器滑片在闭合开关前没调到阻值最大处，或滑动变阻器的最大阻值过小、电源电压过高，分压太低而使灯泡两端电压高于额定电压。
说明：具体实验过程中出现的不同现象，要根据电路中电流、电压及电阻关系，结合欧姆定律灵活分析。
测小灯泡电功率与测小灯泡电阻实验的异同
不同点
实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理是P=UI，测小灯泡电阻的实验原理是 多次测量的目的不同，测电阻是为了减小误差；测电功率是为比较不同电压下的电功率。
相同点
①伏安法测小灯泡电功率和伏安法测小灯泡电阻的实验电路基本相同，可采用同一电路；
② 实验方法相同，都采用间接测量法，都叫伏安法；
③ 测量物理量相同
2、【题型2伏安法测量小灯泡的电功率注意事项和故障分析】
【例2】（2022·河北唐山·九年级期末）关于滑动变阻器的作用，下列说法正确的是（ ）
A．在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中其主要作用是为了多次测量，得出普遍规律
B．在“测量小灯泡功率”的实验中其主要作用是为了多次测量求平均值，减小误差
C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电压，便于多次测量，得出普遍规律
D．在探究“电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是保持R两端的电压不变，便于多次测量，求平均值，减小误差
【变式2-1】（2022·甘肃·金昌市龙门学校九年级期末）在测小灯泡的电功率的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是
A．变阻器总电阻太大B．电压表量程选大了
C．电源电压太低D．灯泡灯丝断了
【变式2-2】（2022·山东烟台·九年级期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是
A．电压表的正、负接线柱接错了
B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了
D．电压表与滑动变阻器并联
【变式2-3】（2021·全国·九年级课时练习）高温超导限流器是一种短路故障电流限制装置，超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成（如图甲所示）。超导部件R1有一个超导临界电流IC，当通过超导限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常电阻为 R1=3Ω，超导限流器临界电流IC=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”，电路中使用的电源输出电压U随电流I发生变化，其U-I图像如图乙所示。原来灯泡正常发光，现L突然发生短路。则下列说法正确的是（ ）
A．短路前通过R1的电流为AB．短路前限流器和灯泡的总功率为8W
C．短路后通过R1的电流为AD．短路后限流器和灯泡的总功率为6W
3、【题型3 用其他方法测量小灯泡的电功率】
【例3】（2021·全国·九年级专题练习）在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率，下列四种设计方案不能得到灯泡额定功率的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式3-1】（2022·山东青岛·一模）如图所示是测量小灯泡电功率的实验电路。下列做法或分析正确的是（ ）
A．本实验原理是P=UI
B．闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片P移至D端
C．滑动变阻器的作用是控制小灯泡两端的电压不变
D．若闭合开关S，变阻器的滑片P置于C端，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断路
【变式3-2】（2022·河南·郑州市金水区新奇初级中学九年级期末）在测额定电压为“3.8V”的小灯泡额定电功率实验中，R阻值已知，电源电压未知，能测出小灯泡额定功率电路的是（ ）
A．B．C．D．
【变式3-3】（2021·全国·九年级课时练习）已知小灯泡的额定电压U和定值电阻R的阻值，下列哪些电路能准确快速地测得小灯泡的额定功率（ ）
A．B．
C．D．
4、【题型4 实验探究】
【例4】（2022·辽宁辽宁·中考真题）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；___________
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 ___________V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 ___________端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 ___________A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 ___________调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 ___________；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 ___________的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④___________，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额=___________W。
【变式4-1】（2022·辽宁沈阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是______
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为，则小灯泡额定功率为______；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：
①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则______；（用、和表示）
②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则______。（用、、、和表示）
【变式4-2】（2022·辽宁鞍山·中考真题）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，判断的依据是_______；
（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_______。
（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。
【变式4-3】（2022·湖北鄂州·中考真题）实验创新小组探究电流与电压的关系，实验电路如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”。
（1）请根据电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路，要求滑片向左滑时，电流表示数变大；______
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为6V且保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是______；
A．滑动变阻器短路
B．定值电阻断路
C．定值电阻短路
（3）排除故障后，多次改变定值电阻两端的电压（每次正确选择电压表的量程），测出每次对应的电流值，并将测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据分析得出实验结论：在电阻一定时，______；
（4）该小组同学又找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，用它来替换图中的定值电阻R，并测量小灯泡的额定功率，某时刻电压表的读数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应该将滑片向______（选填“左”或“右”）调节，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
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
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
电流I/A
0.26
0.34
0.42
0.48
0.52
0.54
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
实验序号
1
2
3
4
U/V
2
3
4
5
I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
专题18.3 测量小灯泡的电功率【四大题型】
【人教版】
TOC \ "1-3" \t "正文,1" \h
\l "_Tc1161" 【题型1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验步骤和数据处理】
\l "_Tc25206" 【题型2 伏安法测量小灯泡的电功率注意事项和故障分析】
\l "_Tc9103" 【题型3 用其他方法测量小灯泡的电功率】
\l "_Tc9103" 【题型4 实验探究】 \l "_Tc1161"
【知识点1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验步骤和数据处理】
1、先设计实验电路，画出实验电路图。
2、按照电路图把各个器件连接起来。
检查实验电路，确认无误后，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P。
4、注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，停止移动滑动变阻器的滑片，并记下电流表的示数。
5、把电压、电流值代入公式P=UI，就可以计算出小灯泡的额定功率了。
【题型1 伏安法测量小灯泡的电功率的实验步骤和数据处理】
【例1】（2020·江苏无锡·中考真题）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。
分析实验记录，她得出了以下结论
①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
④小灯泡和阻值为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①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④都正确
【答案】D
【详解】①灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率
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，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；
③由计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：、、、、、，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压，对应电流为，此时定值电阻两端电压
恰好满足电源电压
所以灯泡能正常发光，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式1-1】（2020·四川广安·中考真题）利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样｡闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（ ）
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
【答案】C
【详解】A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电流表几乎无示数，可能电路中出现断路，电压表的示数几乎等于电源电压，可能是小灯泡断路，故A正确，不符合题意；
B．小灯泡一直很暗，通过小灯泡的电流很小，由欧姆定律可知电路中的电阻很大，滑片移动，灯泡的亮度不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值不变，可能是因为滑动变阻器同时接了下面两个接线柱，故B正确，不符合题意；
C．灯泡的额定电压是3.8V，当小灯泡的实际电压为2.5V时，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到3.8V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为3.8V为止，故C错误，符合题意；
D．电压表和灯泡并联，如果电压表无示数，小灯泡不亮，可能是灯泡被短路，故D正确，不符合题意。
故选C。
【变式1-2】（2022·全国·九年级）做某一个电学实验，下表是同一电路正确接线时的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（ ）
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④测量定值电阻的阻值A．①④B．③④C．①③D．②③
【答案】D
【详解】由表格数据可知，导体中的电流与其两端的电压不成正比，分析得：①探究通过导体的电流与电压的关系，当电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比，故①不符合本实验的探究；②测量小灯泡的电功率，由于灯丝的电阻随温度升高而变大，则灯泡的电功率是变化的，所以导体中的电流与其两端的电压不成正比，故②符合本实验的探究；③测量小灯泡的阻值，灯丝的电阻随温度升高而变大，所以导体中的电流与其两端的电压不成正比，故③符合本实验的探究；④测量定值电阻的阻值，每次实验数据电压与电流的比值应该相差不大，但由第一次数据可知，阻值为
由第二次数据可知，阻值为
每次实验数据所算出的阻值相差较大，故④不符合本实验的探究。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【变式1-3】（2022·四川·自贡市田家炳中学九年级开学考试）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ）
A．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率了
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．闭合开关前，滑片P应滑到B端
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【答案】B
【详解】A．额定电压是2.5V时，电流就是额定电流，利用P=UI即可算出小灯泡的额定功率，故A正确，不符合题意；
B．闭合开关，小灯泡不发光，有可能是小灯泡短路或断路或者电路其它部分有断路，故B错误，符合题意；
C．闭合开关前滑动变阻器应位于最大阻值处，即滑片滑到B端，故B正确，不符合题意；
D．通过滑动滑片观察电压表和电流表示数，发现小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确，不符合题意。
故选B。
【知识点2 伏安法测量小灯泡的电功率注意事项和故障分析】
灯泡电功率测量过程中常见的故障分析：
现象(1)：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数；
原因：电路开路。
①电源、电流表、导线、开关或变阻器损坏；
②接线柱接触不良。
现象(2)：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；
原因：在图甲中，电流表几乎无示数，说明电路中电流很小，几乎看不见，由知，R很大，可能是：
①灯L开路，如图乙；②电流表与电压表位置接反，如图丙，由于电压表自身电阻很大，约为几百千欧，因而电流表几乎无示数．
现象(3)：电流表有示数，电压表无示数
原因：由图甲可知，电流表有示数则电路为通路，电压表无示数，说明：①电压表损坏、开路；②灯泡短路．
现象(4)：电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转；
原因：电流表和电压表的“＋”、“－”接线柱接反．
当电流从电表“－”接线柱接入时，指针的偏转方向相反，甚至出现撞弯指针、损坏电表的情况。
现象(5)：电流表与电压表的指针偏转角度很小；
原因可能是：
①电压表与电流表量程都选择过大；②电源电压太低。
说明：实验中若电表指针偏转角度太小，估读电流或电压时造成的读数误差将增大．为了减小实验误差，选择量程时既不能使电表指针超过最大刻度，又要考虑到每次测量时应使电表指针偏转尽可能大。
现象(6)：电流表指针超过最大刻度；
原因可能是：①量程选择过小；②电路中出现短路。
现象(7)：滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡亮度无变化
原因：变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使变阻器接成了定值电阻。
现象(8)：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
原因：电源电压过低，需要换电源。
现象(9)：一闭合开关、灯泡就烧坏
原因：滑动变阻器滑片在闭合开关前没调到阻值最大处，或滑动变阻器的最大阻值过小、电源电压过高，分压太低而使灯泡两端电压高于额定电压。
说明：具体实验过程中出现的不同现象，要根据电路中电流、电压及电阻关系，结合欧姆定律灵活分析。
测量小灯泡电功率的注意事项：
(1)电源电压应高出小灯泡的额定电压；
(2)加上小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多，否则会烧毁小灯泡；
(3)开始连接电路时要使开关断开，滑动变阻器滑片置于阻值最大处，其允许通过的电流应略大于电路中的最大电流；
(4)开始实验前要检查电路并进行试验，实验结束后，要先断开开关，最后整理器材；
(5)电灯是否正常发光取决于电灯两端的实际电压是否等于额定电压，而电灯的明暗程度决定于电灯实际消耗功率的大小；
(6)测电功率时，在小于、等于、略大于额定电压的情况下，求出的三个电功率值含义是不同的，不能用来求平均值；
(5)电压表和电流表的量程应根据小灯泡上标的额定电压和额定功率来选择，并且电源电压
原因：滑动变阻器滑片在闭合开关前没调到阻值最大处，或滑动变阻器的最大阻值过小、电源电压过高，分压太低而使灯泡两端电压高于额定电压。
说明：具体实验过程中出现的不同现象，要根据电路中电流、电压及电阻关系，结合欧姆定律灵活分析。
测小灯泡电功率与测小灯泡电阻实验的异同
不同点
实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理是P=UI，测小灯泡电阻的实验原理是 多次测量的目的不同，测电阻是为了减小误差；测电功率是为比较不同电压下的电功率。
相同点
①伏安法测小灯泡电功率和伏安法测小灯泡电阻的实验电路基本相同，可采用同一电路；
② 实验方法相同，都采用间接测量法，都叫伏安法；
③ 测量物理量相同
2、【题型2伏安法测量小灯泡的电功率注意事项和故障分析】
【例2】（2022·河北唐山·九年级期末）关于滑动变阻器的作用，下列说法正确的是（ ）
A．在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中其主要作用是为了多次测量，得出普遍规律
B．在“测量小灯泡功率”的实验中其主要作用是为了多次测量求平均值，减小误差
C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电压，便于多次测量，得出普遍规律
D．在探究“电流与电阻关系”的实验中，其主要作用是保持R两端的电压不变，便于多次测量，求平均值，减小误差
【答案】C
【详解】A．在“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验中，滑动变阻器的主要作用是为了多次测量，求电阻的平均值，减小实验过程中的误差，故A错误；
B．在“测量小灯泡功率”的实验中，滑动变阻器的主要作用是改变灯泡两端的电压，测量不同情况下灯泡的电功率，得出小灯泡的亮度与实际功率的关系，不是多次测量求平均值，故B错误；
C．在探究“电流与电压关系”的实验中，其主要作用是改变电阻两端的电压，从而改变电流，便于多次测量，得出普遍规律，故C正确；
D．在探究“电流与电阻关系”的实验中，滑动变阻器的主要作用是保持R两端的电压不变，便于多次测量，得出普遍规律，故D错误；
故选C。
【变式2-1】（2022·甘肃·金昌市龙门学校九年级期末）在测小灯泡的电功率的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是
A．变阻器总电阻太大B．电压表量程选大了
C．电源电压太低D．灯泡灯丝断了
【答案】C
【详解】A. 变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，此时灯泡两端电压等于电源电压，因此该选项不合题意．
B. 电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
C. 如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；D. 如果灯泡灯丝断开，则灯泡不会发光，故D不符合题意．
故选C.
【点睛】电路连接正确，不是连接故障问题，而是器材的规格问题，从滑动变阻器规格、电源电压等方面考虑．
【变式2-2】（2022·山东烟台·九年级期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是
A．电压表的正、负接线柱接错了
B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了
D．电压表与滑动变阻器并联
【答案】D
【详解】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是与滑动变阻器并联，故D正确．
【变式2-3】（2021·全国·九年级课时练习）高温超导限流器是一种短路故障电流限制装置，超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成（如图甲所示）。超导部件R1有一个超导临界电流IC，当通过超导限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流。已知超导部件的正常电阻为 R1=3Ω，超导限流器临界电流IC=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”，电路中使用的电源输出电压U随电流I发生变化，其U-I图像如图乙所示。原来灯泡正常发光，现L突然发生短路。则下列说法正确的是（ ）
A．短路前通过R1的电流为AB．短路前限流器和灯泡的总功率为8W
C．短路后通过R1的电流为AD．短路后限流器和灯泡的总功率为6W
【答案】C
【详解】A．由题意知，电路正常工作时，超导部件处于超导态，电阻为零，灯泡正常工作
故A错误；
B．短路前限流器和灯泡的总功率就是灯泡功率6W，故B错误；
C．L发生短路后，外电路总电阻为
则输出电压U=I×2Ω,在乙图做出此一次函数的图像，读出交点坐标（2,4），即干路电流2A，电压4V。所以短路后通过R1的电流为A，故C正确。
D．L发生短路后限流器和灯泡的总功率为
P=UI=4V×2A=8W
故D错误。
故选C
3、【题型3 用其他方法测量小灯泡的电功率】
【例3】（2021·全国·九年级专题练习）在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I额的小灯泡的电功率，下列四种设计方案不能得到灯泡额定功率的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】计算灯泡额定功率，需要知道其额定电压与额定电流：
A．电流表A1与灯泡串联，电流表A2与R0并联，之后整体再并联，当电流表A1示数达到小灯泡的额定电流时，根据电流表A2示数与R0即可计算出灯泡两端的额定电压，故能得到灯泡的额定功率，故A不符合题意；
B．电流表A1与灯泡串联，整体再与R0并联，电流表A2测量干路电流，当电流表A1示数达到小灯泡的额定电流时，R0支路电流为电流表A2示数与电流表A1示数之差，可计算出灯泡两端的额定电压，故能得到灯泡的额定功率，故B不符合题意；
C．电流表每次只能与电阻R0或灯泡组成串联，二者没有关联性，故不能得到灯泡的额定功率，故C符合题意；
D．先只闭合开关S1，电流表A与灯泡串联，整体再与R0并联，调节电流表示数达到小灯泡的额定电流时，只闭合开关S2，灯泡与R0并联，电流与测量干路电流，R0支路电流为电流表A2示数与电流表A1示数之差，可计算出灯泡两端的额定电压，故能得到灯泡的额定功率，故D不符合题意。
故选C。
【变式3-1】（2022·山东青岛·一模）如图所示是测量小灯泡电功率的实验电路。下列做法或分析正确的是（ ）
A．本实验原理是P=UI
B．闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片P移至D端
C．滑动变阻器的作用是控制小灯泡两端的电压不变
D．若闭合开关S，变阻器的滑片P置于C端，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断路
【答案】ABD
【详解】A．用电器的电功率P=UI，测量小灯泡电功率时需测量小灯泡上的电压U和电流I，故A正确；
B．闭合开关前，滑动变阻器需置于最大阻值处，由图可知滑动变阻器左侧电阻丝接入电路，则将滑动变阻器滑片P置于D端时电阻最大，故B正确；
C．本实验中滑动变阻器的作用是调节小灯泡上的电压和电流，测量多组数据，故C错误；
D．电流表无示数说明此时电路中没有电流，电压表测量的是小灯泡电压，此时有示数说明此时电压表与电源并联，电路故障可能是小灯泡断路，故D正确。
故选ABD。
【变式3-2】（2022·河南·郑州市金水区新奇初级中学九年级期末）在测额定电压为“3.8V”的小灯泡额定电功率实验中，R阻值已知，电源电压未知，能测出小灯泡额定功率电路的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】BD
【详解】A．实验中没有电压表，无法判断灯泡两端是否为额定电压，需利用已知电阻计算电压，但图中无法测量出灯泡正常工作的经过R的电流，所以不能测量灯泡的额定功率。故A不符合题意；
B．如图所示，闭合开关S、S1，R与L并联，两端电压相同，调节滑动变阻器，使R所在支路上的电流表示数为时，根据欧姆定律，R与L两端电压均为3.8V，L正常发光，再读出干路上的电流表示数为I，则灯泡的额定电流为
所以L额定功率为
故B符合题意；
C．电压表在分别测量L与R的电压时，正负接线柱接反，无法完成实验，故C不符合题意；
D．如图，闭合S1，单刀双掷开关置于2，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V，保持滑动变阻器接入阻值不变，再将单刀双掷开关置于1，测出R与L的总电压为U，则R两端的电压为
则此时电路中的电流即灯泡的额定电流为
所以L额定功率为
故D符合题意。
故选BD。
【变式3-3】（2021·全国·九年级课时练习）已知小灯泡的额定电压U和定值电阻R的阻值，下列哪些电路能准确快速地测得小灯泡的额定功率（ ）
A．B．
C．D．
【答案】AC
【详解】A．此图电压表测量灯泡两端的电压，电流表测流过灯泡的电流，滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压使灯泡正常工作，最后用可计算出灯泡的额定功率，故A符合题意；
B．此图无法调节灯泡两端的电压达到其额定电压值，也无法测出灯泡正常发光时的电流，故无法测出灯泡的额定功率，故B不符合题意；
C．此图只闭合上面开关，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片可使灯泡正常发光；保持滑片位置不动，只闭合下面开关，电压表测灯泡和定值电阻总电压，利用串联分压可计算出定值电阻两端的电压，再由计算出流过定值电阻的电流，由串联等流获得灯泡正常发光的电流，最后用可计算出灯泡的额定功率，故C符合题意；
D．此图无法单独测量灯泡两端的电压，所以不能调节灯泡两端的电压达到其额定电压值，也无法测出灯泡正常发光时的电流，故无法测出灯泡的额定功率，故D不符合题意。
故选AC。
4、【题型4 实验探究】
【例4】（2022·辽宁辽宁·中考真题）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；___________
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 ___________V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 ___________端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 ___________A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 ___________调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 ___________；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 ___________的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④___________，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额=___________W。
【答案】 1.5 左 0.4 左 反比 R2 保持R2滑片位置不变 1.75
【详解】（1）[1]①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示：
[2]②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有
由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ,当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。
[3]③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。
[4]由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。
[5]④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。
[6]经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）[7] ①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示：
先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压
U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
[8][9]④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻
已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值
R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω
由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压
U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V
所以小灯泡的额定电压
U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故小灯泡的额定功率
P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W
【变式4-1】（2022·辽宁沈阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是______
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为，则小灯泡额定功率为______；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：
①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则______；（用、和表示）
②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则______。（用、、、和表示）
【答案】 B 左 0.75
【详解】（1）[1]如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压。闭合开关后
A．若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合题意；
B．若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意；
C．若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，故C不符合题意。
故选B。
（2）[2]电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路的分压原理可知，电阻越大分到的电压越多，故要增大灯泡两端的电压，就要减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动。
[3]灯泡正常发光时，电流表的示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡的额定功率为
P额′=U额′I额=2.5V×0.3A=0.75W
（3）①[4]断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被短路，此时只有R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U=U1；再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为
U0=U-U2=U1-U2
则电路中的电流为
所以R1的阻值为
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，示数为(U1-U额)，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光。
③[5]不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1时，仍然是灯泡L、R1、R0串联接入电路，说明灯泡正常发光，此时电压表测R1两端的电压为U3，则此时电路中的电流为
则灯泡的额定功率为
【变式4-2】（2022·辽宁鞍山·中考真题）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，判断的依据是_______；
（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_______。
（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 见解析 10 减小误差 2 保持不动 1
【详解】（1）[1]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。
[2]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]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.16A。
（3）[4][5]由第一组数据可知，变阻器连入电路的电阻

变阻器的最大阻值是20Ω，此数据不是实际测量得到的。
（4）[6]第2次实验数据得到电阻

第3次实验数据得到电阻
第4次实验数据得到电阻
第5次实验数据得到电阻
电阻的阻值

[7]实验中多次测量，可以求出电阻的平均值，从而减小误差。
（5）①[8]闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V1的示数为
UV1=U-UL=4.5V-2.5V=2V
②[9]闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，滑动变阻器的滑片位置不变，电压表V2测量R0两端的电压，电压表V2的示数为3V。
③[10]闭合开关S、S2，断开开关S1，电阻R0和变阻器滑片右侧电阻串联，由串联分压得到


R滑右=15Ω
滑动变阻器滑片左侧连入电路的电阻
R滑左=R滑大-R滑右=20Ω-15Ω=5Ω
闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡和变阻器滑片左侧电阻串联，电压表V1测量变阻器两端的电压，电压表V1的示数为2V，通过电路的电流

小灯泡的额定功率为
PL=ULI′=2.5V×0.4A=1W
【变式4-3】（2022·湖北鄂州·中考真题）实验创新小组探究电流与电压的关系，实验电路如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”。
（1）请根据电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路，要求滑片向左滑时，电流表示数变大；______
（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为6V且保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是______；
A．滑动变阻器短路
B．定值电阻断路
C．定值电阻短路
（3）排除故障后，多次改变定值电阻两端的电压（每次正确选择电压表的量程），测出每次对应的电流值，并将测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据分析得出实验结论：在电阻一定时，______；
（4）该小组同学又找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，用它来替换图中的定值电阻R，并测量小灯泡的额定功率，某时刻电压表的读数为2V，要测量小灯泡的额定功率，应该将滑片向______（选填“左”或“右”）调节，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 B 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 左 0.75
【详解】（1）[1]根据题意可知，定值电阻R、滑动变阻器在电路中串联，电流表在干路上，测量电路中电流，由公式可知，当电路中电压一定时，电阻减小，电路中电流增大，即电流表示数变大。题中要求滑片向左滑时，电流表示数变大，因此需要滑片向左滑时，滑动变阻器的阻值变小，滑动变阻器连接需要按照一上一下的方式连接，且滑片靠近下端连接导线的接线柱时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故应将电阻与滑动变阻器左端下接线柱相连，如下图所示：
（2）[2]根据题中电路图可知，电压表测量定值电阻R两端电压，电流表测量电路中电流，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为6V且保持不变，接近电源电压，说明定值电阻以外的电路处于通路状态，故障存在于定值电阻部分，同时电流表的示数几乎为零，说明电路可能断路，综上可以判断电路故障为定值电阻断路。
故选B。
（3）[3]由表格数据可知，定值电阻两端的电压增大时，通过定值电阻的电流也增大，且每组实验定值电阻两端的电压与通过定值电阻的电流的比值都为10不变，由此可得出实验的结论：当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
（4）[4]由题可知，电压表测量“2.5V”字样的小灯泡两端的电压，某时刻电压表的读数为2V，所以若要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压达到额定电压2.5V，所以此时应增加小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压原理，电阻越小分压越小，此时应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向左端移到合适位置，使电压表示数为2.5V。
[5]由图丙知，电流表选用0~0.6A量程，在0~0.2A间有10个小格，故分度值为0.02A，图丙中指针指在0.2A右侧的第5个小格，因此电流表示数为0.3A，即灯泡正常发光的电流为I=0.3A，则小灯泡的额定功率为
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
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
电流I/A
0.26
0.34
0.42
0.48
0.52
0.54
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
实验序号
1
2
3
4
U/V
2
3
4
5
I/A
0.2
0.3
0.4
0.5