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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练习
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这是一份人教版（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练习，共19页。
知识点1实验：测量小灯泡的电功率
1．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为12V，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端，图乙是该过程中小灯泡的I﹣U图象，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．小灯泡正常发光时的电阻为24Ω
C．电路消耗的最小电功率为12W
D．滑动变阻器的最大阻值为12Ω
2．如图甲所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端移动至灯泡L正常发光的位置，在此过程中，电流表示数与两只电压表示数的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定电压是7VB．灯泡L的额定功率是5.6W
C．滑动变阻器的最大阻值是45ΩD．滑动变阻器的最大功率约为5W
3．如图所示，若电阻R和各电表的示数都已知，则能根据这三个数据计算出灯泡功率的是（ ）
A．B．
C．D．
4．灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的电阻为 Ω，灯泡L功率为 W。若将灯泡L与定值电阻R串联接入另一电路，则另一电路两端所能加的最大电压为 V，此时电路能消耗的最大电功率为 W。
5．实验室有一只标有“”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的关系图线。
（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是 、 ；
（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；
（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 端；
（4）某同学作出灯泡的图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W，正常发光时的电阻为 。
6．如图甲所示，是小明和小芳测量小灯泡电功率的电路，若小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 。
（2）正确连接电路后，应先将滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端，然后闭合开关。移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是： 。
（4）完成上述实验后，小明又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成以下问题：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则 。
7．为了测量小灯泡的额定功率，某实验小组采用如图1所示的电路，已知小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实验电路连接完整 ；（要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数变大）
（2）闭合开关后，电流表无示数，电压表有示数，调节滑动变阻器滑片时，电压表示数会变化，其故障可能是 ；
（3）正确连接电路后，某次实验时，电压表示数为3.2V，为了使小灯泡正常发光，需要将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动；小灯泡正常发光时电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率是 W；
（4）某同学实验时，测量出了不同电压下小灯泡的电功率，并求出电功率的平均值，请问该操作是否合理： （选填“合理”或“不合理”），原因是 ；
（5）另一同学用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图3所示的电路，也可测出该小灯泡的额定功率，主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额= （用R0、3.8V、I表示）。
8．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源是由两节新的干电池串联组成的，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时应该断开开关，但另外图甲中还接错了一根导线，请你在这根接错的导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）纠正（1）中所有错误后开始实验，当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑片适当向 （选填“A”或“B”）端移动；
（3）图丙是通过小灯泡的电流随它两端电压变化关系图象，由此可知小灯泡的额定功率P额＝ 。
9．小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，电源电压为4.5V。
（1）（此图1分）用笔画线替代导线，在甲图中将实物电路连接完整；
（2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值 （选填“最大”、“最小”）位置；
（3）电路连接正确后闭合开关，发现灯不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 （选填序号）；
A．灯泡断路 B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器连入电路阻值过大
（4）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（5）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）灯的额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED灯的I-U图像如图丙所示，由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
10．小明同学在“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器铭牌标注有“30Ω 1A”字样。
（1）该实验的实验原理是 ；
（2）用笔画线代替导线，帮小明将图甲中未完成的电路连接好；
（3）闭合开关S前，应将滑片P调到 （选填“A”或“B”）端；
（4）正确连接好电路后闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮，电路的故障可能是 ；
A.灯泡短路 B.滑动变阻器连接了两个下接线柱
C.灯泡开路 D.滑动变阻器开路
（5）电路故障排除后，小明闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P适当地向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（6）滑片P移动过程中，小明记录了多组实验数据，由此绘制了如图丙所示的小灯泡的U-I图像，由图知：灯泡额定功率是 W；
（7）完成上述实验后，小明继续探究电流与电阻的关系，他找来三个定值电阻（5Ω、10Ω和20Ω）替换小灯泡，每次实验电压表示数恒为1V。当用20Ω电阻实验时，发现无论怎样改变滑动变阻器的阻值，都无法使电压表示数为1V。为了顺利完成三次实验，小明应控制电压表示数范围为 。
11．如图甲所示为测量小灯泡额定功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）实验原理 ；
（2）在连接电路时，开关S应处于 状态：
（3）连接完电路后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是： （选填代号）；
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器接的是下端两接线柱
（4）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，观察小灯泡在不同电压下的发光情况，应该把滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）滑动。
参考答案：
1．AC
【详解】AB．图甲中滑动变阻器R和灯泡L串联，电压表测量灯泡的电压，电压表测量电路中的电流；根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知，电路中的电流，电源电压不变，R连入电路的电阻越小，电流越大，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，只有灯泡L接入电路，电压表的示数等于电源电压，由乙图知，电源电压等于12V；此时灯泡正常发光，对应的电流为2.0A，所以灯泡正常发光时的电阻为
故A正确、B错误；
C．根据知，电源电压不变时，电路中的电流越小，消耗的功率越小，由乙图知，电路中的最小电流为1.0A，所以最小功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移到b端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由乙图知，此时灯泡两端的电压为3V，电路中的电流，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压
通过变阻器的电流
由可知，滑动变阻器的最大电阻为
故D错误。
故选AC。
2．ABC
【详解】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片P从最右端滑至灯泡L正常发光的位置时，变阻器接入电路的阻值变小，串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大；变阻器接入电路的阻值变小，由串联分压的规律可知变阻器两端的电压变小，则灯泡两端的电压变大，即通过灯泡的电流随它两端电压的增大而增大，通过变阻器的电流随它两端电压的减小而增大，所以，图乙中斜向上的曲线是电流表示数与电压表V1示数之间的关系图像，而斜向下的曲线是电流表示数与电压表V2示数之间的关系图像。
C．当滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.2A，此时电压表V2的示数为9V，电压表V1的示数为1V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压
U=UV1+UV2=1V+9V=10V
滑动变阻器的最大阻值
故C正确；
AB．由图乙可知，当灯泡正常发光时，电路中的电流为0.8A，此时电压表V2的示数为3V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时的电压
U额=U-U滑=10V-3V=7V
灯泡的额定功率
P额=U额I额=7V×0.8A=5.6W
故AB正确；
D．根据
可知，当R滑=RL时，滑动变阻器的功率最大（注意RL不是定值，会随温度变化），此时滑动变阻器与灯泡两端的电压相等，即
由图乙可知此时的电流约为0.7A，则滑动变阻器的功率最大值约为
P滑大=U滑′I滑′=5V×0.7A=3.5W
故D错误。
故选ABC。
3．ACD
【详解】A．由电路图可知，灯泡与电阻R串联，电压表V1测电阻R电压，由欧姆定律可以求出电路电流，电压表V2测灯泡电压，由公式可以求出灯泡电功率，故A符合题意；
B．由电路图可知，该电路只能测出灯泡两端电压，不能测出通过灯泡的电流，不能求出灯泡的电功率，故B不符合题意；
C．由电路图可知，电流表测出流过灯泡的电流，电压表测出灯泡两端的电压，由电功率公式可以求出灯泡电功率，故C符合题意；
D．由电路图可知，电流表A2测通过电阻的电流，由欧姆定律可以求出电阻两端的电压，由于电阻与灯泡并联，该电压就是灯泡两端电压，电流表A1测通过灯泡的电流，已知灯泡电压与电流，由电功率公式可以求出灯泡的电功率，故D符合题意。
故选ACD。
4． 12 3 16 4.8
【详解】[1][2]由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总功率
因闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，所以，由图乙可知，当UL＝6V时，，符合题意，此时灯泡的额定电压为6V，灯泡L的电阻为
灯泡L的额定功率为
[3][4]灯泡L与定值电阻R串联在另一个电路中，通过的电流是相同的，为了不损坏灯泡，则电路中的最大电流为灯泡的额定电流，即I大＝0.5A，此时灯泡两端的电压为6V；由图乙可知：当U＝6V时，通过R的电流。由可得，R的阻值为
则定值电阻两端的电压为
最大电压为
此时电路能消耗的最大电功率为
5． 电压表 电流表 A 0.9 6.9
【详解】（1）[1][2]测量小灯泡的电功率，需要测量小灯泡的电压和通过它的电流，用到电压表和电流表。
（2）[3]图甲中电路中需要串联一个电流表，电压表和灯泡并联，如图所示：
（3）[4]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于阻值最大处，即A端。
（4）[5][6]灯泡的额定电压是2.5V，此时
U2=(2.5V)2=6.25V2
由图乙可知对应的电功率是0.9W，该灯泡的额定功率为0.9W。由可知正常发光时的电阻为
6． 左 小芳 0.625 灯丝的电阻受温度影响 A
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右，则小灯泡正常工作时的电流为
电流表量程选择“0~0.6A”即可，将小灯泡与电流表串联，如图所示：
（2）[2]正确连接电路后，为了保护电路，应先将滑动变阻器的滑片应置于最大阻值端，即最左端。
[3]闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不动，说明电路某处断路，电压表示数接近3V且保持不变，说明电压表与电源连通，则小灯泡断路，小芳则将小灯泡与灯座拧紧，故小芳的做法是正确的。
（3）[4]如图乙，小灯泡额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
[5]灯丝的电阻受温度的影响，不是一个定值，故通过灯丝的电流与其两端电压不成正比。
（4）[6]由步骤①中“移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”，可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作，所以开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表示数为小灯泡的额定电压。
[7]R0与小灯泡串联，R0两端的电压为
R0与小灯泡的电流相等，则小灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率为
7． 电流表短路 右 1.14 不合理 小灯泡的功率是由实际功率决定的，只有在额定电压下工作的功率才是额定功率，求平均值毫无意义
【详解】（1）[1]因为小灯泡的额定电压为3.8V，因此电压表选用“0~15V”量程；要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数变大，即滑动变阻器电阻减小，电路图如图所示：
（2）[2]闭合开关后，电流表无示数，则可能电流表短路或者电流表之外的电路发生断路；电压表有示数，则与之并联的电路断路，那么此时调节滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，不符合题意，因此只能是电流表短路。
（3）[3]小灯泡的额定电压为3.8V，正确连接电路后，某次实验时，电压表示数为3.2V，为了使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端电压变大，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向右移动。
[4]由实物图可知，电流表选用“0~0.6A”量程，因此读数为0.3A，根据P=UI可知小灯泡的额定功率
P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W
（4）[4][5]不合理，因为小灯泡的功率是由实际功率决定的，只有在额定电压下工作的功率才是额定功率，求平均值毫无意义。
（5）[6][7]另一同学用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图3所示的电路，也可测出该小灯泡的额定功率，主要的操作步骤如下。把电流表接在a处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，此时定值电阻与小灯泡并联，根据并联电路的特点，应使定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，即使电流表的示数为；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I，根据并联电路电流的特点，此时得出小灯泡的额定电流为
得出小灯泡的额定功率
8． A 0.625W
【详解】（1）[1]原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡电功率”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，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，故接下来应将滑片适当向A端移动。
（3）[3]由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，小灯泡额定功率为
P额=UI=2.5V×0.25A=0.625W
9． 最大 C 0.75 减小
【详解】（1）[1]该实验是为了测量小灯泡的电功率，所以滑动变阻器和小灯泡应串联接入电路，则可用一根导线连接滑动变阻器下方的某一接线柱和灯泡的左接线柱，如图所示：
（2）[2]连接好电路，闭合开关前，为了避免电路电流过大损坏电路，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
（3）[3] A．若灯泡断路，则电路中无电流通过，电流表和电压表无示数，故A不符合题意；
B．若滑动变阻器短路，电路总电阻减小，电流会增大，电流表和电压表示数也会增大，故B不符合题意；
C．若滑动变阻器连入电路阻值过大，则电路总电阻会过大，电路电流会很小，电流表示数也会很小，电压表几乎无示数，故C符合题意。
故选C。
（4）[4]由图乙可知，电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A；此时电压表示数为2.5V， 小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率
（5）[5]由图丙可知，电流随电压的增大而增大，但二者不成正比关系，说明LED灯的电阻在变化；图像中电流增大得更快，由分析可知，电阻对电压的增大而减小。
10． P=UI A D B 0.75 1.2~3V
【详解】（1）[1]“测量小灯泡电功率”需要知道小灯泡正常工作时通过的电流和两端的电压，然后根据公式P=UI即可得到小灯泡的额定功率，所以该实验的实验原理是P=UI。
（2）[2]“测量小灯泡电功率”的实验中，连接电路时，需要将滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关串联在电源两端，滑动变阻器遵循“一上一下”的连接原则；因为小灯泡上标有“2.5V”字样，则电压表选择小量程并联在小灯泡两端。如图所示
（3）[3]在本实验中滑动变阻器能起到保护电路的作用，所以开关闭合前要将滑片滑至阻值最大处，所以滑片应滑到A端。
（4）[4]灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表无示数，说明电压表与电源没有接通，故障可能是滑动变阻器开路。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（5）[5]电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压表示数为2.2V，要测灯泡的额定功率，灯泡两端电压为2.5V，使灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，电路电阻要减小，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以应该将滑片向B端移动。
（6）[6]由图丙可知，小灯泡额定电压对应的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率
（7）[7]因图中电流表选择的是小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则电路电流最大为0.5A，当接入阻值最小的5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压，由欧姆定律可得
滑动变阻器的最大值为30Ω，当滑动变阻器的阻值全部接入电路时，若接入最大的定值电阻20Ω，此时电路中的电流最小，为
由欧姆定律可得定值电阻的最小电压
即为了顺利完成三次实验，小明应控制电压表示数范围为1.2V~3V。
11． 断开 C 左
【详解】（1）[1]伏安法测量小灯泡得额定功率，用电压表测量小灯泡两端得电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，在根据公式
可以算出小灯泡的额定电功率。
（2）[2]为了保护电路的安全，连接电路前，开关要处于断开状态。
（3）[3] 连接完电路后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，说明电路连接完好，并且电路中总阻值过大，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，说明滑动变阻器时两个下接线柱接入电路。
故选C。
（4）[4]由图乙得，小灯泡得额定电功率
（5）[5] 小灯泡和滑动变阻器串联，根据串联电路中电源电压等于各部分用电器两端电压之和，如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，则要使滑动变阻器两端的电压增大，根据串联分压规律
得，要增大滑动变阻器接入电路的电阻，应该把滑动变阻器的滑片向左移动。
知识点1实验：测量小灯泡的电功率
1．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为12V，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P由b端移动到a端，图乙是该过程中小灯泡的I﹣U图象，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．小灯泡正常发光时的电阻为24Ω
C．电路消耗的最小电功率为12W
D．滑动变阻器的最大阻值为12Ω
2．如图甲所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端移动至灯泡L正常发光的位置，在此过程中，电流表示数与两只电压表示数的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定电压是7VB．灯泡L的额定功率是5.6W
C．滑动变阻器的最大阻值是45ΩD．滑动变阻器的最大功率约为5W
3．如图所示，若电阻R和各电表的示数都已知，则能根据这三个数据计算出灯泡功率的是（ ）
A．B．
C．D．
4．灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I﹣U图线分别为图乙中的A、B。闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的电阻为 Ω，灯泡L功率为 W。若将灯泡L与定值电阻R串联接入另一电路，则另一电路两端所能加的最大电压为 V，此时电路能消耗的最大电功率为 W。
5．实验室有一只标有“”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的关系图线。
（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是 、 ；
（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；
（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于 端；
（4）某同学作出灯泡的图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为 W，正常发光时的电阻为 。
6．如图甲所示，是小明和小芳测量小灯泡电功率的电路，若小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整 。
（2）正确连接电路后，应先将滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右”）端，然后闭合开关。移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障， （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
（3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是： 。
（4）完成上述实验后，小明又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成以下问题：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 （选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则 。
7．为了测量小灯泡的额定功率，某实验小组采用如图1所示的电路，已知小灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W。
（1）请用笔画线代替导线，在图1中将实验电路连接完整 ；（要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数变大）
（2）闭合开关后，电流表无示数，电压表有示数，调节滑动变阻器滑片时，电压表示数会变化，其故障可能是 ；
（3）正确连接电路后，某次实验时，电压表示数为3.2V，为了使小灯泡正常发光，需要将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动；小灯泡正常发光时电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率是 W；
（4）某同学实验时，测量出了不同电压下小灯泡的电功率，并求出电功率的平均值，请问该操作是否合理： （选填“合理”或“不合理”），原因是 ；
（5）另一同学用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图3所示的电路，也可测出该小灯泡的额定功率，主要的操作步骤如下：
①把电流表接在a处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I；
③计算得出小灯泡的额定功率P额= （用R0、3.8V、I表示）。
8．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源是由两节新的干电池串联组成的，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时应该断开开关，但另外图甲中还接错了一根导线，请你在这根接错的导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）纠正（1）中所有错误后开始实验，当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑片适当向 （选填“A”或“B”）端移动；
（3）图丙是通过小灯泡的电流随它两端电压变化关系图象，由此可知小灯泡的额定功率P额＝ 。
9．小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，电源电压为4.5V。
（1）（此图1分）用笔画线替代导线，在甲图中将实物电路连接完整；
（2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值 （选填“最大”、“最小”）位置；
（3）电路连接正确后闭合开关，发现灯不亮，电流表指针稍有偏转，电压表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是 （选填序号）；
A．灯泡断路 B．滑动变阻器短路 C．滑动变阻器连入电路阻值过大
（4）实验过程中，当电压表示数为2.5V时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（5）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）灯的额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED灯的I-U图像如图丙所示，由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
10．小明同学在“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器铭牌标注有“30Ω 1A”字样。
（1）该实验的实验原理是 ；
（2）用笔画线代替导线，帮小明将图甲中未完成的电路连接好；
（3）闭合开关S前，应将滑片P调到 （选填“A”或“B”）端；
（4）正确连接好电路后闭合开关，小明发现电压表无示数，电流表无示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然无示数，灯泡不亮，电路的故障可能是 ；
A.灯泡短路 B.滑动变阻器连接了两个下接线柱
C.灯泡开路 D.滑动变阻器开路
（5）电路故障排除后，小明闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P适当地向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（6）滑片P移动过程中，小明记录了多组实验数据，由此绘制了如图丙所示的小灯泡的U-I图像，由图知：灯泡额定功率是 W；
（7）完成上述实验后，小明继续探究电流与电阻的关系，他找来三个定值电阻（5Ω、10Ω和20Ω）替换小灯泡，每次实验电压表示数恒为1V。当用20Ω电阻实验时，发现无论怎样改变滑动变阻器的阻值，都无法使电压表示数为1V。为了顺利完成三次实验，小明应控制电压表示数范围为 。
11．如图甲所示为测量小灯泡额定功率的电路图，小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）实验原理 ；
（2）在连接电路时，开关S应处于 状态：
（3）连接完电路后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，其原因可能是： （选填代号）；
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器接的是下端两接线柱
（4）排除故障后，继续实验，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，观察小灯泡在不同电压下的发光情况，应该把滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）滑动。
参考答案：
1．AC
【详解】AB．图甲中滑动变阻器R和灯泡L串联，电压表测量灯泡的电压，电压表测量电路中的电流；根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知，电路中的电流，电源电压不变，R连入电路的电阻越小，电流越大，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，只有灯泡L接入电路，电压表的示数等于电源电压，由乙图知，电源电压等于12V；此时灯泡正常发光，对应的电流为2.0A，所以灯泡正常发光时的电阻为
故A正确、B错误；
C．根据知，电源电压不变时，电路中的电流越小，消耗的功率越小，由乙图知，电路中的最小电流为1.0A，所以最小功率为
故C正确；
D．当滑动变阻器的滑片P移到b端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由乙图知，此时灯泡两端的电压为3V，电路中的电流，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压
通过变阻器的电流
由可知，滑动变阻器的最大电阻为
故D错误。
故选AC。
2．ABC
【详解】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片P从最右端滑至灯泡L正常发光的位置时，变阻器接入电路的阻值变小，串联电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中电流变大；变阻器接入电路的阻值变小，由串联分压的规律可知变阻器两端的电压变小，则灯泡两端的电压变大，即通过灯泡的电流随它两端电压的增大而增大，通过变阻器的电流随它两端电压的减小而增大，所以，图乙中斜向上的曲线是电流表示数与电压表V1示数之间的关系图像，而斜向下的曲线是电流表示数与电压表V2示数之间的关系图像。
C．当滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.2A，此时电压表V2的示数为9V，电压表V1的示数为1V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压
U=UV1+UV2=1V+9V=10V
滑动变阻器的最大阻值
故C正确；
AB．由图乙可知，当灯泡正常发光时，电路中的电流为0.8A，此时电压表V2的示数为3V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光时的电压
U额=U-U滑=10V-3V=7V
灯泡的额定功率
P额=U额I额=7V×0.8A=5.6W
故AB正确；
D．根据
可知，当R滑=RL时，滑动变阻器的功率最大（注意RL不是定值，会随温度变化），此时滑动变阻器与灯泡两端的电压相等，即
由图乙可知此时的电流约为0.7A，则滑动变阻器的功率最大值约为
P滑大=U滑′I滑′=5V×0.7A=3.5W
故D错误。
故选ABC。
3．ACD
【详解】A．由电路图可知，灯泡与电阻R串联，电压表V1测电阻R电压，由欧姆定律可以求出电路电流，电压表V2测灯泡电压，由公式可以求出灯泡电功率，故A符合题意；
B．由电路图可知，该电路只能测出灯泡两端电压，不能测出通过灯泡的电流，不能求出灯泡的电功率，故B不符合题意；
C．由电路图可知，电流表测出流过灯泡的电流，电压表测出灯泡两端的电压，由电功率公式可以求出灯泡电功率，故C符合题意；
D．由电路图可知，电流表A2测通过电阻的电流，由欧姆定律可以求出电阻两端的电压，由于电阻与灯泡并联，该电压就是灯泡两端电压，电流表A1测通过灯泡的电流，已知灯泡电压与电流，由电功率公式可以求出灯泡的电功率，故D符合题意。
故选ACD。
4． 12 3 16 4.8
【详解】[1][2]由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总功率
因闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，所以，由图乙可知，当UL＝6V时，，符合题意，此时灯泡的额定电压为6V，灯泡L的电阻为
灯泡L的额定功率为
[3][4]灯泡L与定值电阻R串联在另一个电路中，通过的电流是相同的，为了不损坏灯泡，则电路中的最大电流为灯泡的额定电流，即I大＝0.5A，此时灯泡两端的电压为6V；由图乙可知：当U＝6V时，通过R的电流。由可得，R的阻值为
则定值电阻两端的电压为
最大电压为
此时电路能消耗的最大电功率为
5． 电压表 电流表 A 0.9 6.9
【详解】（1）[1][2]测量小灯泡的电功率，需要测量小灯泡的电压和通过它的电流，用到电压表和电流表。
（2）[3]图甲中电路中需要串联一个电流表，电压表和灯泡并联，如图所示：
（3）[4]为了保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于阻值最大处，即A端。
（4）[5][6]灯泡的额定电压是2.5V，此时
U2=(2.5V)2=6.25V2
由图乙可知对应的电功率是0.9W，该灯泡的额定功率为0.9W。由可知正常发光时的电阻为
6． 左 小芳 0.625 灯丝的电阻受温度影响 A
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右，则小灯泡正常工作时的电流为
电流表量程选择“0~0.6A”即可，将小灯泡与电流表串联，如图所示：
（2）[2]正确连接电路后，为了保护电路，应先将滑动变阻器的滑片应置于最大阻值端，即最左端。
[3]闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不动，说明电路某处断路，电压表示数接近3V且保持不变，说明电压表与电源连通，则小灯泡断路，小芳则将小灯泡与灯座拧紧，故小芳的做法是正确的。
（3）[4]如图乙，小灯泡额定电压为2.5V，额定电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
[5]灯丝的电阻受温度的影响，不是一个定值，故通过灯丝的电流与其两端电压不成正比。
（4）[6]由步骤①中“移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”，可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作，所以开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表示数为小灯泡的额定电压。
[7]R0与小灯泡串联，R0两端的电压为
R0与小灯泡的电流相等，则小灯泡的额定电流为
小灯泡的额定功率为
7． 电流表短路 右 1.14 不合理 小灯泡的功率是由实际功率决定的，只有在额定电压下工作的功率才是额定功率，求平均值毫无意义
【详解】（1）[1]因为小灯泡的额定电压为3.8V，因此电压表选用“0~15V”量程；要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数变大，即滑动变阻器电阻减小，电路图如图所示：
（2）[2]闭合开关后，电流表无示数，则可能电流表短路或者电流表之外的电路发生断路；电压表有示数，则与之并联的电路断路，那么此时调节滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，不符合题意，因此只能是电流表短路。
（3）[3]小灯泡的额定电压为3.8V，正确连接电路后，某次实验时，电压表示数为3.2V，为了使小灯泡正常发光，应使小灯泡两端电压变大，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器的阻值，因此滑片向右移动。
[4]由实物图可知，电流表选用“0~0.6A”量程，因此读数为0.3A，根据P=UI可知小灯泡的额定功率
P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W
（4）[4][5]不合理，因为小灯泡的功率是由实际功率决定的，只有在额定电压下工作的功率才是额定功率，求平均值毫无意义。
（5）[6][7]另一同学用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏，他找来一只阻值为R0的定值电阻，设计了如图3所示的电路，也可测出该小灯泡的额定功率，主要的操作步骤如下。把电流表接在a处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，此时定值电阻与小灯泡并联，根据并联电路的特点，应使定值电阻两端电压等于小灯泡的额定电压，即使电流表的示数为；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，把电流表接在b处，闭合开关，读出电流表的示数为I，根据并联电路电流的特点，此时得出小灯泡的额定电流为
得出小灯泡的额定功率
8． A 0.625W
【详解】（1）[1]原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡电功率”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]当移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，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，故接下来应将滑片适当向A端移动。
（3）[3]由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，小灯泡额定功率为
P额=UI=2.5V×0.25A=0.625W
9． 最大 C 0.75 减小
【详解】（1）[1]该实验是为了测量小灯泡的电功率，所以滑动变阻器和小灯泡应串联接入电路，则可用一根导线连接滑动变阻器下方的某一接线柱和灯泡的左接线柱，如图所示：
（2）[2]连接好电路，闭合开关前，为了避免电路电流过大损坏电路，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
（3）[3] A．若灯泡断路，则电路中无电流通过，电流表和电压表无示数，故A不符合题意；
B．若滑动变阻器短路，电路总电阻减小，电流会增大，电流表和电压表示数也会增大，故B不符合题意；
C．若滑动变阻器连入电路阻值过大，则电路总电阻会过大，电路电流会很小，电流表示数也会很小，电压表几乎无示数，故C符合题意。
故选C。
（4）[4]由图乙可知，电流表选择的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A；此时电压表示数为2.5V， 小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率
（5）[5]由图丙可知，电流随电压的增大而增大，但二者不成正比关系，说明LED灯的电阻在变化；图像中电流增大得更快，由分析可知，电阻对电压的增大而减小。
10． P=UI A D B 0.75 1.2~3V
【详解】（1）[1]“测量小灯泡电功率”需要知道小灯泡正常工作时通过的电流和两端的电压，然后根据公式P=UI即可得到小灯泡的额定功率，所以该实验的实验原理是P=UI。
（2）[2]“测量小灯泡电功率”的实验中，连接电路时，需要将滑动变阻器、小灯泡、电流表、开关串联在电源两端，滑动变阻器遵循“一上一下”的连接原则；因为小灯泡上标有“2.5V”字样，则电压表选择小量程并联在小灯泡两端。如图所示
（3）[3]在本实验中滑动变阻器能起到保护电路的作用，所以开关闭合前要将滑片滑至阻值最大处，所以滑片应滑到A端。
（4）[4]灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表无示数，说明电压表与电源没有接通，故障可能是滑动变阻器开路。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（5）[5]电压表选择0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压表示数为2.2V，要测灯泡的额定功率，灯泡两端电压为2.5V，使灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V，电路电流要增大，电路电阻要减小，滑动变阻器连入电路的电阻减小，所以应该将滑片向B端移动。
（6）[6]由图丙可知，小灯泡额定电压对应的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率
（7）[7]因图中电流表选择的是小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，则电路电流最大为0.5A，当接入阻值最小的5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压，由欧姆定律可得
滑动变阻器的最大值为30Ω，当滑动变阻器的阻值全部接入电路时，若接入最大的定值电阻20Ω，此时电路中的电流最小，为
由欧姆定律可得定值电阻的最小电压
即为了顺利完成三次实验，小明应控制电压表示数范围为1.2V~3V。
11． 断开 C 左
【详解】（1）[1]伏安法测量小灯泡得额定功率，用电压表测量小灯泡两端得电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，在根据公式
可以算出小灯泡的额定电功率。
（2）[2]为了保护电路的安全，连接电路前，开关要处于断开状态。
（3）[3] 连接完电路后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表和电压表都有较小的示数，说明电路连接完好，并且电路中总阻值过大，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，两表示数均无变化，说明滑动变阻器时两个下接线柱接入电路。
故选C。
（4）[4]由图乙得，小灯泡得额定电功率
（5）[5] 小灯泡和滑动变阻器串联，根据串联电路中电源电压等于各部分用电器两端电压之和，如果要使灯泡两端电压由2.5V调到2V，则要使滑动变阻器两端的电压增大，根据串联分压规律
得，要增大滑动变阻器接入电路的电阻，应该把滑动变阻器的滑片向左移动。
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