18.3测量小灯泡的电功率考点2021-2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

2021人教版九年级物理18.3测量小灯泡的电功率考点
考点一．伏安法测电功率
1．已知电源电压恒为6V，小灯泡正常工作时的电压为3.8V，电阻约为12Ω，滑动变阻器最大阻值为10Ω。
（1）小明利用如图所给的实验器材“测量小灯泡的额定功率”。
①请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。
②正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间滿偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是
　
　。（电路只有一处故障）
③闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为
　
　V时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为
　
　W。
④测量完灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是
　
　。
（2）小红利用如图丙的实验电路图“探究电流与电阻的关系”，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻。
①正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数为0.5A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向
　
　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数
　
　，同时记下对应的电流值。
②根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是：　
　。
2．小侨同学在“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“30Ω
1A”。
（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，帮小侨将图乙中未完成的电路连接好。
（2）连接电路时，开关S应
　
　；闭合开关S前，应将滑片P调到
　
　端。（选填“A”或“B”）
（3）连接好电路后闭合开关，小侨发现电压表无示数，电流表有示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然没有示数，灯泡不亮。电路的故障可能是
　
　（选填下列选项前的字母）。
A.灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，小侨闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P适当地向
　
　端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丁所示，那么灯泡的额定功率是
　
　W。
（5）滑片P移动过程中，小侨记录了多组实验数据，由此绘制了如图戊所示的小灯泡的U﹣I图像，调节滑动变阻器阻值为25Ω，此时灯泡的电阻为
　
　Ω。
（6）实验结束后，小侨想继续探究电流和电阻的关系，于是她找来三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）和另一个滑动变阻器。用定值电阻依次替换原电路中的小灯泡进行实验，每次实验小侨将电压表示数都调节为U0，且2V≤U0≤3V，在该电压范围内任意设定U0所有定值电阻均能完成实验，则小侨选用的滑动变阻器规格可能是
　
　。（选填下列选项前的字母）
A.20Ω
2A
B.40Ω
1A
C.50Ω
0.5A
3．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不得交叉）
（2）连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为0，电流表指针偏转较大，出现此现象的原因可能是
　
　。
（3）排除故障后，闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2V时，为了测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向
　
　（选填“A”或“B”）端移动。
（4）根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图乙所示，
则小灯泡的额定功率为
　
　W。进一步观察发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压
　
　（选填“成”或“不成”）正比，这是因为
　
　。
（5）继续用图甲所示装置来探究“电流与电阻的关系”，分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，请你设计出这个实验的记录表。
4．九年级的某同学在物理实验室进行“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，他选择了一个额定电压为2.5V、电阻大约为10Ω的小灯泡进行实验，其中电源电压恒为6V，请你帮助该同学完成实验。
（1）请根据图甲，用笔画代替导线在图乙中完成实物电路的连接。
（2）现有滑动变阻器R1（5Ω
0.3A）和R2（50Ω
1A），为保证实验顺利完成，应选用滑动变阻器
　
　（选填“R1”或“R2”）。
（3）该同学连接完实验电路，闭合开关，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，如果电路中只有一处故障，请你分析其故障的原因可能是
　
　。
（4）在排除故障后，闭合开关，发现电压表示数如图丙所示，为使小灯泡正常发光，则应该将滑动变阻器的滑片P向
　
　（“左”或“右”）移动。
（5）该同学为了进一步研究，多次移动滑动变阻器的滑片，并根据实验数据绘出了小灯泡的U﹣I图象（如图丁所示），请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是P额＝　
　W；通过该图象发现小灯泡的阻值随电压的增大而
　
　（填“增大”、“减小”或“不变”），请说明出现此现象的原因：　
　。
（6）如果将实验中的小灯泡更换为定值电阻，我们还可完成哪些实验：　
　（请写出一条即可）
5．小明同学在“测定小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。则：
（1）电路连接如图1所示，在连接电路时开关应该
　
　，滑动变阻器的滑片应该调到
　
　（选填“最左端”或者“最右端”）。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是
　
　。
（2）排除故障后，根据实验数据画出如图2所示的I﹣U图象，小灯泡额定电流为
　
　，计算出小灯泡的额定功率是
　
　。
（3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向
　
　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为
　
　V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。
考点二．特殊方法测电功率
6．一只小灯泡的额定电压为2.0V，正常发光时的电阻约为8Ω。小明想测量这个小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小）。
（2）连接好电路后，小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，并测算出了小灯泡的额定功率。
（3）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2，拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为
　
　；
②再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝　
　。（用已知量和测量量表示）
7．小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A
0～3A）、电压表（0～3V
0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω
5A），R2（50Ω
0.5A）、R3（500Ω
1A）。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是
　
　。正确连接电路闭合开关后，发现灯泡都不亮，电压表有示数，电流表无示数，电路的故障可能是
　
　。
（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图丙，则小灯泡的额定功率为
　
　W。
（3）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗。小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华，消耗的实际功率变
　
　（选填“大”或“小”）的缘故。
（4）小明利用图甲探究电流与电压的关系，通过调节滑动变阻器改变灯泡两端端的电压，得到多组数据，画出了电流与电压的关系与丙图相似，在同学的帮助下，小明发现自己未能得出正确结论的原因是：　
　，及时改正错误后顺利完成了实验。
（5）另一小组的大智同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图丁所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压）
①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压。
②闭合开关S、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为
　
　，此时小灯泡正常发光。
③同时闭合三个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为
　
　。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1。
④小灯泡正常发光时的电阻RL＝　
　。（用字母表示）
8．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电流I额＝0.3A。
（1）图甲是小红测量小灯泡额定功率的实物电路图，请将电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑片P应位于
　
　（填“A”或“B”）端；
（3）实验中记录多组电压表和电流表数据，并绘制图丙所示的I﹣U图像；
（4）当滑片P移到某点时，电压表示数如图乙所示，为
　
　V；由图丙可计算出小灯泡的额定功率是
　
　W；
（5）图丙的图线是曲线的原因：　
　；
（6）小红设计了如图丁所示的电路也能测出该灯泡的额定功率（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，，R2的最大电阻为R0）；
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电流表的示数为I额；
②只闭合开关S、S2，保持R2不变，调节R1，使电流表的示数为
　
　A；
③接着将R2的滑片调至最左端，记下电流表的示数为l1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2。则小灯泡额定功率的表达式P额＝　
　（用I额、R0、I1、I2表示）。
9．在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U＝2.5V，电源电压保持不变。
（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整，要求滑片向右移动时变阻器阻值变大。
（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数（如图乙）为
　
　A，则小灯泡的额定功率是
　
　W。
（3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关
　
　，闭合其它开关，读出电流表示数为I，灯泡额定功率的表达式为P额＝　
　（用R0、U额、I的代数式表示）。
10．小东计划用电源电压为6V的学生电源，测量某小灯泡的额定电功率，他观察到小灯泡标注的额定电压为2.5V，咨询老师得知小灯泡电阻约为10Ω。他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10Ω，1A”和“50Ω
2A”字样。
（1）本实验中小东应该选择
　
　（选填“A”或“B”）滑动变阻器。
（2）请按照要求完成图甲所示的实验电路，要求：滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮。
（3）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是
　
　。
（4）排除故障后，在接下来的实验过程中，小东观察电压表和电流表示数描绘出了如图乙所示图像，则小灯泡的额定功率为
　
　W；描绘出来的I﹣U图像是一条曲线，原因是
　
　。
（5）测量“小灯泡的额定功率”小亮在只有一只电压表的情况下，连接如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率（已知电阻R1的阻值为20Ω，电源电压为4.5V），请你将实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将开关S1接
　
　（选填“a”或“b”），调节R2的滑片，使电压表的示数为
　
　V时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为3V；
③小灯泡L的额定功率P额＝　
　W。
11．一只小灯泡的额定电压为2.5V，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关、电源、滑动变阻器、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）电路正确连接后，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最
　
　（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关无论怎样调整滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表均无示数，但是电压表有固定的示数，出现这一故障现象的原因可能是
　
　。
（4）排除故障后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为
　
　W。
（5）完成上面实验后，小明想测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为15Ω，请帮小明将实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为
　
　A，小灯泡正常发光；
②只闭合开关S、S1，使滑动变阻器的滑片
　
　（填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为0.6A；
③小灯泡的额定电功率P额＝　
　W。
12．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压约为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）如图甲所示，已将所用器材连成部分电路，若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮，请在图甲中补画一根导线（与其它导线不交叉），组成符合要求的电路。
物理量实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.1
电流I/A
0.30
0.26
0.22
0.20
电阻R/Ω
7.7
6.8
5.0
（2）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用
　
　（选填下列选项序号）。
A.“10Ω
0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω
0.5A”的滑动变阻器
（3）连接实物图时，在连接完最后一根导线后，立即看到灯泡发出明亮的光，若各电路元件均正常，请写出在实验操作中存在哪两个不当之处：①　
　；②　
　。
（4）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，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“A”或“B”）端移动。
（5）将测得的数据及计算结果填在上面的表格中。
①小灯泡的额定功率为
　
　W；
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受
　
　变化的影响。
（6）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（单刀双掷开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。如图方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。能用来测量小灯泡的额定功率的是
　
　（选填下列选项序号）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.方案一能，方案二不能
D.方案一不能，方案二能
13．小明想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了学生电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）如图甲所示为小明连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误；请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）闭合开关试触时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方。造成这一现象的原因可能是
　
　
（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为
　
　W。
（4）小红在继续实验时发现电流表突然损坏，于是又找来了一个阻值为10Ω的定值电阻R0。设计了如图丙所示的电路，也测出了该灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：
①只闭合S、S?，移动滑片P，使电压表的示数为
　
　V；
②只闭合
　
　，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率P＝　
　（用已知量或测量量的符表示）。
14．小明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，正常发光时电阻约为9Ω。
（1）开关S闭合前，应将变阻器的滑片P移到
　
　端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关S后，他发现灯泡不亮，两电表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为电源电压，灯泡不亮，电流表示数仍为0，则电路中所有可确定的故障是
　
　。
（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
　
　W。
（4）完成实验后，小明又调节变阻器滑片，将小灯泡两端电压调到额定电压的一半，测出此时灯泡的实际功率P实。则P实与其额定功率P额的关系正确的是
　
　。（填序号）
①P实＞P额
②P实＝P额
③P实＜P额
【拓展】如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测出小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。
（1）闭合开关S、S1、断开S2，调节变阻器滑片，使电流表的示数为
　
　；
（2）保持变阻器滑片位置不变，　
　，读出电流表示数为I；
（3）灯泡额定功率的表达式为P额＝　
　（用R0、U额、I表示）。
15．在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给小南同学的小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲所示，请用笔画线将电路补充完整，要求滑动变阻器以最大阻值接入电路。
（2）连接电路时，小南同学刚接好电路中最后一根导线，就看到小灯泡发光了，造成这一现象的原因是　
　。
（3）排除故障后，测量某组数值时电压表示数为1.8V，小南同学想在此基础上测量小灯泡的额定功率，则应该向　
　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片。当电压表示数达到要求时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　
　W。
（4）小明同学在用相同器材进行实验时，发现电流表损坏了，于是他向老师要了一个已知阻值的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，利用原有器材设计了如图丙所示的电路并测出了小灯泡的额定功率。
①按照图丙连接好实物电路，闭合开关S1，使开关S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额＝2.5V；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S2接2，读出此时电压表示数为U1。
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝　
　（用已知量和测量量表示）。
16．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是
　
　。（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为
　
　A，小灯泡的额定功率为
　
　W。
（4）该实验装置不能完成的实验是
　
　。（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
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　
　。（用U额、U、R0表示）
17．某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。
（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为
　
　V、电流表的示数为
　
　A。
（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为
　
　W。
（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0～999.9Ω）。
①实验步骤如下：
第1步；仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A。
第2步：仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A。
则小灯泡正常发光时的电阻为
　
　Ω，额定功率为
　
　W。
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有
　
　。
A.将R1换成导线
B.将R2换成导线
C.将R2换成适当规格的滑动变阻器
D.在实验操作时，先闭合的开关是S2
18．如图甲是小蕊测量小灯泡电功率的实验电路，小灯泡额定电压U额＝2.5V。
（1）在图甲中用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，分析故障的原因是
　
　。
（3）排除故障后继续实验，测量数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
不亮
不亮
微光
较亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.5
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.14
0.16
0.22
0.24
0.26
0.28
分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为
　
　W；在第1、2两次实验中，灯泡不亮的原因是
　
　.
（4）小蕊绘出了小灯泡电流与电压关系的U﹣I图象如图乙，你认为该图象不是直线的原因是
　
　；若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1　
　P2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）小蕊设计了如图丙所示电路也测出了该小灯泡的额定功率，请将实验步骤补全（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，已知R2的最大电阻为R0）；
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V。
②闭合开关S、S2，断开开关S1，调节
　
　（选填“R1”或“R2”），使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2；则小灯泡额定功率的表达式P额＝　
　（用U额、R0、U1、U2表示）
19．小明同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，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（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用
　
　（选填“A”或“B”）。
A.“10Ω
5A”的滑动变阻器
B.“50Ω
0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是
　
　。
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为
　
　W。
（4）完成上面实验后，小明同学设计如图丙所示的电路，电源电压保持不变。滑动变阻器的滑片P移动到某一位置不动，然后改变电阻箱R′的阻值，得到多组电流电压值，记录如表。分析数据发现：第4次实验时电阻箱的电功率为
　
　W，滑动变阻器接入电路的那部分电阻值为
　
　Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
...
n
电压U/V
1.0
1.2
2.0
3.0
4.0
4.8
...
电流I/A
0.25
0.24
0.2
0.15
0.10
0.06
...
20．小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻值范围0～9999Ω）、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
（2）接通电路后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数，小明再次检查电路的连接，确认电路没有出现断路的现象，出现上述现象的原因是
　
　。
（3）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a，如图乙，可知该小灯泡额定功率为
　
　W，此电路的数据
　
　（选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关系。
（4）小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，你认为这一处的错误是
　
　。
（5）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的电功率，但电压表出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，　
　。
②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I。
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　
　（用U额、I和R0表示）。
2021人教版九年级物理18.3测量小灯泡的电功率考点
参考答案
1．已知电源电压恒为6V，小灯泡正常工作时的电压为3.8V，电阻约为12Ω，滑动变阻器最大阻值为10Ω。
（1）小明利用如图所给的实验器材“测量小灯泡的额定功率”。
①请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。
②正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间滿偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是
　滑动变阻器断路　。（电路只有一处故障）
③闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为
　2.2　V时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为
　1.14　W。
④测量完灯泡的额定功率后，小明又测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是
　灯丝电阻随温度的升高而变大　。
（2）小红利用如图丙的实验电路图“探究电流与电阻的关系”，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻。
①正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数为0.5A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向
　右　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数
　2V　，同时记下对应的电流值。
②根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是：　将横坐标R变为（或R﹣1）　。
【解答】（1）①电路图连接如下：
②正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电流表指针几乎不动，说明电路可能有断路，电压表瞬间满偏，说明电压表到电源间是通路，所以电路的故障是与电压表并联的滑动变阻器断路了；
③由于电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为2.2V时，小灯泡正常发光；根据图乙，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，所以灯泡正常发光时的电流为0.3A，则灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
④随着电压的变大，通过灯丝的电流变大，灯泡的电功率变大，相同时间内灯丝产生的热量变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻值变大，即灯丝电阻随温度升高而增大；
（2）①由欧姆定律，定值电阻的电压为：U′＝I′R′＝0.4A×5Ω＝2V；以后每更换一个阻值更大的电阻后，根据串联分压规律可知，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压不变，根据串联电路分压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，则应增大滑动变阻器连入电路中的电阻值，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，同时记下对应的电流值；
②小强做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，不便直观判断I与R的定量关系，
根据I＝＝U?知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为（或R﹣1），从而直观判断出了I与R的关系；
故答案为：（1）①见解答；②滑动变阻器断路；③2.2；1.14；④灯丝电阻随温度的升高而变大；（2）①右；2V；②将横坐标R变为（或R﹣1）。
2．小侨同学在“测量小灯泡电功率”实验中，所用电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格是“30Ω
1A”。
（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，帮小侨将图乙中未完成的电路连接好。
（2）连接电路时，开关S应
　断开　；闭合开关S前，应将滑片P调到
　
　端。（选填“A”或“B”）
（3）连接好电路后闭合开关，小侨发现电压表无示数，电流表有示数，灯泡不亮，移动滑片P时电压表仍然没有示数，灯泡不亮。电路的故障可能是
　D　（选填下列选项前的字母）。
A.灯泡短路
B.滑动变阻器短路
C.灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，小侨闭合开关，调节变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，现要测定小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P适当地向
　A　端（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丁所示，那么灯泡的额定功率是
　0.75　W。
（5）滑片P移动过程中，小侨记录了多组实验数据，由此绘制了如图戊所示的小灯泡的U﹣I图像，调节滑动变阻器阻值为25Ω，此时灯泡的电阻为
　5　Ω。
（6）实验结束后，小侨想继续探究电流和电阻的关系，于是她找来三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）和另一个滑动变阻器。用定值电阻依次替换原电路中的小灯泡进行实验，每次实验小侨将电压表示数都调节为U0，且2V≤U0≤3V，在该电压范围内任意设定U0所有定值电阻均能完成实验，则小侨选用的滑动变阻器规格可能是
　B、C　。（选填下列选项前的字母）
A.20Ω
2A
B.40Ω
1A
C.50Ω
0.5A
【解答】解：
（1）小灯泡上标有“2.5V”字样，故电压表选用小量程并联在小灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，连接电路如下所示：
（2）闭合开关前，为保护电路，开关应断开，应将滑片P调到阻值最大处的B端；
（3）A．若灯泡短路，则电路为通路，电压表无示数，电流表有示数，符合题意；
B．若滑动变阻器短路，电路为通路，两表都有有示数，不符合题意；
C．若灯泡断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；
D．若滑动变阻器断路，整个电路为断路，两表都没有示数，灯不发光，不符合题意；
选A；
（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，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A移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；
此时电流示数如图丁所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，那么灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）调节滑动变阻器阻值为25Ω，从图中可知，当电路中的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为1V，此时滑动变阻器两端的电压UR＝I′R滑＝0.2A×25Ω＝5V，总电压U＝5V+1V＝6V，等于电源电压，故可确定此时电路中的电流为0.2A，
根据欧姆定律可知此时灯泡的电阻RL＝＝＝5Ω；
（6）根据串联分压特点可知，当电压表示数都调节为2V时，＝＝＝，定值电阻的最大值为15Ω，故滑动变阻器至少要接入电路的阻值为RP＝2×15Ω＝30Ω，故小侨选用的滑动变阻器规格可能是B、C。
故答案为：（1）如上图；（2）断开；B；（3）A；（4）A；0.75；（5）5；（6）B、C。
3．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不得交叉）
（2）连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为0，电流表指针偏转较大，出现此现象的原因可能是
　灯泡短路　。
（3）排除故障后，闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2V时，为了测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向
　
　（选填“A”或“B”）端移动。
（4）根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图乙所示，
则小灯泡的额定功率为
　0.5　W。进一步观察发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压
　不成　（选填“成”或“不成”）正比，这是因为
　灯丝电阻受温度影响　。
（5）继续用图甲所示装置来探究“电流与电阻的关系”，分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，请你设计出这个实验的记录表。
【解答】解：（1）滑动变阻器选择一上一下两个接线柱，且滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，故此时电路中的电流变大，根据欧姆定律可知此时电路总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，应将滑动变阻器的右下B接线柱与开关串联，连接电路图如下：
（2）连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终不亮，电压表示数为0，电流表指针偏转较大，出现此现象的原因可能是小灯泡短路；
（3）小灯泡的额定功率为2.5V；排除故障后，闭合开关进行实验，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2V时，为了测量小灯泡的额定功率，需让小灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，根据串联分压特点可知，应让滑动变阻器接入电路的阻值变小，必须将滑片P向B端移动；
（4）根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图乙所示，
小灯泡额定电压为2.5V，从图乙可知小灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。进一步观察发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）探究“电流与电阻的关系”，应控制电阻两端的电压不变，换用不同的定制电阻多次实验，记录相应的电流值，表格如下：
电压U＝
V
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
电流I/A
故答案为：（1）如上图；（2）灯泡短路；
（3）B；（4）0.5；不成；灯丝电阻受温度影响；（5）如上表。
4．九年级的某同学在物理实验室进行“测量小灯泡电功率”的实验，如图所示，他选择了一个额定电压为2.5V、电阻大约为10Ω的小灯泡进行实验，其中电源电压恒为6V，请你帮助该同学完成实验。
（1）请根据图甲，用笔画代替导线在图乙中完成实物电路的连接。
（2）现有滑动变阻器R1（5Ω
0.3A）和R2（50Ω
1A），为保证实验顺利完成，应选用滑动变阻器
　R2　（选填“R1”或“R2”）。
（3）该同学连接完实验电路，闭合开关，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，如果电路中只有一处故障，请你分析其故障的原因可能是
　灯泡短路　。
（4）在排除故障后，闭合开关，发现电压表示数如图丙所示，为使小灯泡正常发光，则应该将滑动变阻器的滑片P向
　右　（“左”或“右”）移动。
（5）该同学为了进一步研究，多次移动滑动变阻器的滑片，并根据实验数据绘出了小灯泡的U﹣I图象（如图丁所示），请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是P额＝　0.5　W；通过该图象发现小灯泡的阻值随电压的增大而
　增大　（填“增大”、“减小”或“不变”），请说明出现此现象的原因：　小灯泡的电阻随温度的升高而增大　。
（6）如果将实验中的小灯泡更换为定值电阻，我们还可完成哪些实验：　探究电流和电压的关系　（请写出一条即可）
【解答】解：（1）电压表并联在灯泡两端；从图甲可知滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故滑动变阻器选择右下接线柱与电源的“﹣”接线柱连接，据此连接实物图如下：
（2）灯泡正常发光时，根据欧姆定律可知电路中的电流I＝＝＝0.25A，
滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝＝14Ω，故滑动变阻器选择R2；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮、电流表有示数、电压表无示数，则可能是与电压表并联的灯泡短路造成；
（4）从图乙可知电压表选用小量程，分度值为0.1V，从图可知电压表的示数为1.7V；小灯泡的额定电压为2.5V，
为使小灯泡正常发光，应让滑动变阻器两端的电压减小，根据串联分压特点可知，应该将滑动变阻器的滑片P向右移动；
（5）该同学为了进一步研究，多次移动滑动变阻器的滑片，并根据实验数据绘出了小灯泡的U﹣I图象（如图丁所示），请根据图象信息可知小灯泡的额定电流为0.2A，小灯泡的额定功率是P额＝ULIL＝2.5V0.2A＝0.5W；
通过该图象发现小灯泡的阻值随电压的增大而增大，出现此现象的原因：小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（6）如果将实验中的小灯泡更换为定值电阻，我们可以在电阻不变时，探究电流和电压的关系。
故答案为：（1）如上图；（2）R2；（3）灯泡短路；（4）右；（5）0.5；增大；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（6）探究电流和电压的关系。
5．小明同学在“测定小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。则：
（1）电路连接如图1所示，在连接电路时开关应该
　断开　，滑动变阻器的滑片应该调到
　最右端　（选填“最左端”或者“最右端”）。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是
　灯泡断路　。
（2）排除故障后，根据实验数据画出如图2所示的I﹣U图象，小灯泡额定电流为
　0.25A　，计算出小灯泡的额定功率是
　0.625W　。
（3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向
　右　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为
　2　V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。
【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时开关应该断开，滑动变阻器的滑片应该调到阻值最大处的最右端；
电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通，产生这个现象的原因可能是灯泡断路；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图2所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律可知电阻的电压为：
UV＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；
根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数。
故答案为：（1）断开；最右端；灯泡断路；（2）0.25A；0.625W；（3）右；2。
6．一只小灯泡的额定电压为2.0V，正常发光时的电阻约为8Ω。小明想测量这个小灯泡的额定功率。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小）。
（2）连接好电路后，小明便开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，并测算出了小灯泡的额定功率。
（3）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2，拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为
　　；
②再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额＝　2.0V×（I﹣）　。（用已知量和测量量表示）
【解答】解：（1）电压表应并联在灯泡两端，如图所示：
（3）①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑片，当灯泡正常发光时，灯泡和R0的电压均为2V，所以，应使电流表的示数为：I＝＝；
②再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③在②中，电流表测灯与定值电阻的总电流，由于电路的连接关系没有改变，根据各用电器的电阻和电压均不发生改变可知，通过定值电阻的电流不变，
由并联电路电流的规律可得，通过灯的额定电流：I额＝I﹣；则灯泡额定功率的表达式为：
P额＝U额I额＝2.0V×（I﹣）。
故答案为：（1）如上图；（3）①；③2.0V×（I﹣）。
7．小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A
0～3A）、电压表（0～3V
0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω
5A），R2（50Ω
0.5A）、R3（500Ω
1A）。
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是
　电流表调零　。正确连接电路闭合开关后，发现灯泡都不亮，电压表有示数，电流表无示数，电路的故障可能是
　小灯泡断路　。
（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图丙，则小灯泡的额定功率为
　0.625　W。
（3）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗。小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华，消耗的实际功率变
　小　（选填“大”或“小”）的缘故。
（4）小明利用图甲探究电流与电压的关系，通过调节滑动变阻器改变灯泡两端端的电压，得到多组数据，画出了电流与电压的关系与丙图相似，在同学的帮助下，小明发现自己未能得出正确结论的原因是：　探究电流与电压的关系实验时，需要控制电阻不变，而小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，未能控制电阻不变，所以不能得出正确结论　，及时改正错误后顺利完成了实验。
（5）另一小组的大智同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图丁所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压）
①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压。
②闭合开关S、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为
　U﹣U额　，此时小灯泡正常发光。
③同时闭合三个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为
　U﹣U额　。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1。
④小灯泡正常发光时的电阻RL＝　×R0　。（用字母表示）
【解答】解：
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针没有指在零刻度线上，所以接下来的操作：应先对电流表调零；
电压表有示数，电流表无示数，说明电路是断路，而灯泡不亮，故障的原因可能是小灯泡断路。
（2）由图像知，在额定电压下（2.5V时），通过灯泡的电流为I＝0.25A，所以灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）灯丝发光时发生升华而变细，由电阻的影响可知，灯泡电阻变大，根据P＝可知，在电压不变的情况下，电阻变大，功率变小；
（4）利用图甲探究电流与电压的关系实验时，需要控制电阻不变，而小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，未能控制电阻不变，所以不能得出正确结论；
（5）①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压；
②闭合开关S、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2的滑片，使电压表的示数为U﹣U额，此时小灯泡正常发光。
③同时闭合三个开关，保持R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为U﹣U额．保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1；
④在②中，灯与变阻器串联，变阻器R2滑片P以上电阻丝被短路，电压表测P以下电阻丝的电压，当电压表示数为U﹣U额，灯一定正常发光；
在③中，变阻器R1与变阻器R2串联，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为U﹣U额，根据等效替代法，此时R1的连入电路中的电阻即灯正常发光时的电阻，
在④中，根据串联电路电压的规律，R1的电压为：U﹣U1，由分压原理：＝，
故小灯泡正常发光时的电阻：RL＝×R0。
故答案为：（1）电流表调零；小灯泡断路；（2）0.625；（3）小；（4）探究电流与电压的关系实验时，需要控制电阻不变，而小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，未能控制电阻不变，所以不能得出正确结论；（5）②U﹣U额；③U﹣U额；④×R0。
8．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电流I额＝0.3A。
（1）图甲是小红测量小灯泡额定功率的实物电路图，请将电路连接完整；
（2）闭合开关前，滑片P应位于
　A　（填“A”或“B”）端；
（3）实验中记录多组电压表和电流表数据，并绘制图丙所示的I﹣U图像；
（4）当滑片P移到某点时，电压表示数如图乙所示，为
　2　V；由图丙可计算出小灯泡的额定功率是
　0.75　W；
（5）图丙的图线是曲线的原因：　小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大　；
（6）小红设计了如图丁所示的电路也能测出该灯泡的额定功率（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，，R2的最大电阻为R0）；
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电流表的示数为I额；
②只闭合开关S、S2，保持R2不变，调节R1，使电流表的示数为
　0.3　A；
③接着将R2的滑片调至最左端，记下电流表的示数为l1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2。则小灯泡额定功率的表达式P额＝　　（用I额、R0、I1、I2表示）。
【解答】解：（1）滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱，串联在电路中，据此连接电路如下：
（2）为保护电路，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处的A端；
（4）当滑片P移到某点时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V；
小灯泡的额定电流为0.3A，由图丙可知小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率P＝IU＝0.3A×2.5V＝0.75W；
（5）图丙的图线是曲线的原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）①只闭合开关S，S1，此时灯泡和滑动变阻器R2串联，调节R2使电流表的示数为I额；
②再断开S1，闭合S2，此时两滑动变阻器R1、R2串联，保持R2滑片位置不变，调节R1，使电流表示数为I额，根据等效替代的方法，此时R1＝RL；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为I1，此时R2连入电路中的电阻为0，设电源电压为U，则：U＝I1R1…Ⅰ，
再将R2的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2，此时R2连入电路中的电阻为R0，则：U＝I2R0+I2R1…Ⅱ，
由Ⅰ、Ⅱ两式可得，U＝I1R1＝I2R0+I2R1，即，RL＝R1＝，故小灯泡额定功率为：P＝I额2RL＝I额2×＝。
故答案为：（1）如上图；（2）A；（4）2；0.75；（5）小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大；（6）②0.3；③。
9．在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U＝2.5V，电源电压保持不变。
（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整，要求滑片向右移动时变阻器阻值变大。
（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数（如图乙）为
　0.28　A，则小灯泡的额定功率是
　0.7　W。
（3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关
　S1　，闭合其它开关，读出电流表示数为I，灯泡额定功率的表达式为P额＝　U额×（I﹣）　（用R0、U额、I的代数式表示）。
【解答】解：（1）滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱，串联使用，根据滑片向右移动时变阻器阻值变大，确定滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流表示数（如图乙）为0.28A，则小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）先断开开关S2、闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为；
再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关S1、闭合其它开关，读出电流表示数为I，此时电流表测灯与定值电阻并联的电流，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，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流为：I﹣；
灯泡额定功率的表达式为：
P额＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.28；0.7；（3）S1；U额×（I﹣）。
10．小东计划用电源电压为6V的学生电源，测量某小灯泡的额定电功率，他观察到小灯泡标注的额定电压为2.5V，咨询老师得知小灯泡电阻约为10Ω。他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10Ω，1A”和“50Ω
2A”字样。
（1）本实验中小东应该选择
　
　（选填“A”或“B”）滑动变阻器。
（2）请按照要求完成图甲所示的实验电路，要求：滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮。
（3）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是
　小灯泡断路　。
（4）排除故障后，在接下来的实验过程中，小东观察电压表和电流表示数描绘出了如图乙所示图像，则小灯泡的额定功率为
　0.6　W；描绘出来的I﹣U图像是一条曲线，原因是
　小灯泡的电阻随温度的升高而增大　。
（5）测量“小灯泡的额定功率”小亮在只有一只电压表的情况下，连接如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率（已知电阻R1的阻值为20Ω，电源电压为4.5V），请你将实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将开关S1接
　
　（选填“a”或“b”），调节R2的滑片，使电压表的示数为
　2.5　V时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为3V；
③小灯泡L的额定功率P额＝　0.5　W。
【解答】解：（1）根据欧姆定律可知小灯泡正常工作时通过电路的电流I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的特点可知此时滑动变阻器需要接入电路的阻值R滑＝＝＝14Ω，故选B滑动变阻器；
（2）滑动变阻器选择一上一下两个接线柱，滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮，故此时电路中的电流变大，根据欧姆定律可知此时电路总电阻变小，故滑动变阻器接入电路的阻值变小，应将滑动变阻器的左下a端接线柱与开关串联，连接电路图如下：
（3）闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路接通，电压表无示数，说明与电压表并联的元件断路，则故障可能是小灯泡断路；
（4）小灯泡标注的额定电压为2.5V，从图乙可知小灯泡的额定电流为0.24A，则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.24A＝0.6W；
描绘出来的I﹣U图像是一条曲线，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大；
（5）测量“小灯泡额定功率”：
小亮在只有一只电压表的情况下，连接了如图丙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（已知电阻的阻值为20Ω，电源电压为4.5V）。
①闭合开关S，将开关S1接b，调节变阻器的滑片使电压表的示数为2.5Ⅴ时，小灯泡正常发光；
②保持R2的滑片不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为3V；
③在①中，R1短路，电压表测灯的电压，电压表的示数为2.5Ⅴ时，小灯泡正常发光；
在②中，L短路，电压表定值电阻的电压，由欧姆定律，I1＝＝＝0.15A，由串联电路的规律，变阻器连入电路的电阻：R2＝＝＝10Ω，
在①中，由串联电路的规律和欧姆定律可求出灯的额定电流：IL＝＝＝0.2A，
灯的额定功率：PL＝UL×IL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）B；（2）如上图；（3）小灯泡断路；（4）0.6；小灯泡的电阻随温度的升高而增大；（5）①b；2.5；③0.5。
11．一只小灯泡的额定电压为2.5V，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个开关、电源、滑动变阻器、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）电路正确连接后，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最
　左　（选填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关无论怎样调整滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表均无示数，但是电压表有固定的示数，出现这一故障现象的原因可能是
　小灯泡断路　。
（4）排除故障后，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为
　0.65　W。
（5）完成上面实验后，小明想测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为15Ω，请帮小明将实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为
　0.2　A，小灯泡正常发光；
②只闭合开关S、S1，使滑动变阻器的滑片
　保持不动　（填“向左移”、“保持不动”或“向右移”），读出电流表的示数为0.6A；
③小灯泡的额定电功率P额＝　1.2　W。
【解答】解：（1）小灯泡与开关串联；从图乙可知，电流表
选择小量程与灯泡串联；电压表、电流表连接时，注意“正进负出”，据此连接实物图如下：
（2）电路正确连接后，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即为最左端。
（3）闭合开关无论怎样调整滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表均无示数，说明电路断路，但是电压表有固定的示数，说明电压表与电源接通，出现这一故障现象的原因可能是小灯泡断路。
（4）当小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5V；
从图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0，02A，示数为0.26A，小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W。
（5）①只闭合开关S、S2，灯泡和定值电阻并联后，再与滑动变阻器串联，电流表测量通过定值电阻的电流，灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3V，则定值电阻两端的电压也为3V，此时电流表示数I1＝＝＝0.2A；
②只闭合开关S、S1，灯泡和定值电阻并联后，再与滑动变阻器串联，电流表测量干路电流，灯泡正常发光时，使滑动变阻器的滑片保持不动，根据并联电路的特点可知通过定值电阻的电流不变，读出电流表的示数为0.6A，根据并联电路的电流特点可知灯泡的额定电流IL＝I总﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A；
③小灯泡的额定电功率P额＝ULIL＝3V×0.4A＝1.2W。
故答案为：（1）如上图；（2）左；（3）小灯泡断路；（4）0.65；（5）①0.2；②保持不动；③1.2。
12．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压约为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）如图甲所示，已将所用器材连成部分电路，若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮，请在图甲中补画一根导线（与其它导线不交叉），组成符合要求的电路。
物理量实验次数
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.1
电流I/A
0.30
0.26
0.22
0.20
电阻R/Ω
7.7
6.8
5.0
（2）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用
　
　（选填下列选项序号）。
A.“10Ω
0.5A”的滑动变阻器
B.“50Ω
0.5A”的滑动变阻器
（3）连接实物图时，在连接完最后一根导线后，立即看到灯泡发出明亮的光，若各电路元件均正常，请写出在实验操作中存在哪两个不当之处：①　开关未断开　；②　滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处　。
（4）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，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“A”或“B”）端移动。
（5）将测得的数据及计算结果填在上面的表格中。
①小灯泡的额定功率为
　0.75　W；
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受
　温度　变化的影响。
（6）小明打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（单刀双掷开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。如图方案一、二是小明设计的两种不同方案的电路图。能用来测量小灯泡的额定功率的是
　
　（选填下列选项序号）。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.方案一能，方案二不能
D.方案一不能，方案二能
【解答】（1）滑动变阻器选用一上一下两个接线柱。要求滑动变阻器的滑片P向右移动时，小灯泡变亮，则此时电路中的电流变大，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小，则滑动变阻器接入电路中得电阻变小，故应将滑动变阻器的右下B接线柱与开关串联，据此连接电路图如下：
（2）根据欧姆定律可知小灯泡正常工作时通过电路的电流I＝＝＝0.25A，
根据串联电路的特点可知此时滑动变阻器需要接入电路的阻值R滑＝＝＝14Ω，故选B滑动变阻器；
（3）连接实物图时，在连接完最后一根导线后，立即看到灯泡发出明亮的光，若各电路元件均正常，说明开关未断开，且电路中总电阻太小，故在实验操作中存在哪两个不当之处为：①开关未断开；②滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处；
（4）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，而灯泡的额定电压为2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应让灯泡两端的电压变大，让滑动变阻器两端的电压变小，故应将滑动变阻器的滑片向B端移动；
（5）从实验1可知灯泡的额定电流为0.3A。
①小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
②小灯泡灯丝电阻是变化的，主要是受温度变化的影响；
（6）方案一中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；
方案二中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，S接b时测灯和定值电阻的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率。所以，两种方案都不能测出小灯泡的额定功率，故B正确。
故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）①开关未断开；②滑动变阻器的滑片未调到阻值最大处；（4）B；（5）①0.75；②温度；（6）B。
13．小明想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了学生电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）如图甲所示为小明连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误；请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）闭合开关试触时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方。造成这一现象的原因可能是
　灯泡断路　
（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为
　1.25　W。
（4）小红在继续实验时发现电流表突然损坏，于是又找来了一个阻值为10Ω的定值电阻R0。设计了如图丙所示的电路，也测出了该灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：
①只闭合S、S?，移动滑片P，使电压表的示数为
　2.5　V；
②只闭合
　S、S1　，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
③小灯泡的额定功率P＝　　（用已知量或测量量的符表示）。
【解答】解：
（1）原电路中，电流表与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与灯串联，电压表应与灯并联，改正后如下所示：
（2）闭合开关试触时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电路可能断路，电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方，则说明电压表与电源连通测电源电压，故造成这一现象的原因可能是灯泡断路；
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.5A，则灯泡的额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（4）实验步骤：
①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V；
②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
③在①中，变阻器与灯串联，电压表测灯的电压，电压表的示数为2.5V，灯正常发光；
在②中，变阻器（连入电路的电阻不变）与定值电阻串联，电压表测定值电阻的电压，由欧姆定律，电路的电流：
I＝＝，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝＝×10Ω，
在①中，由串联电路的规律及欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：
I灯＝＝＝，
小灯泡的额定功率：
P＝U灯I灯＝2.5V×。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）1.25；（4）①2.5；
②S、S1；
③2.5V×。
14．小明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，正常发光时电阻约为9Ω。
（1）开关S闭合前，应将变阻器的滑片P移到
　右　端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关S后，他发现灯泡不亮，两电表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为电源电压，灯泡不亮，电流表示数仍为0，则电路中所有可确定的故障是
　定值电阻R和滑动变阻器RP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，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
　0.8　W。
（4）完成实验后，小明又调节变阻器滑片，将小灯泡两端电压调到额定电压的一半，测出此时灯泡的实际功率P实。则P实与其额定功率P额的关系正确的是
　①　。（填序号）
①P实＞P额
②P实＝P额
③P实＜P额
【拓展】如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测出小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。
（1）闭合开关S、S1、断开S2，调节变阻器滑片，使电流表的示数为
　　；
（2）保持变阻器滑片位置不变，　断开开关S1、闭合开关S、S2　，读出电流表示数为I；
（3）灯泡额定功率的表达式为P额＝　U额×（I﹣）　（用R0、U额、I表示）。
【解答】解：（1）开关S闭合前，应将变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端；
（2）由题意，闭合开关后，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c各接线柱，电流表、电压表示数均为0，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，初步判定从电源正极到d之间有断路，由于电流表及各接线处均完好，因此可以确定滑动变阻器断路；用导线从电源的正极连到d，相当与将断路的滑动变阻器短路，此时电流表示数仍为0，说明剩下的电路中还有断路故障，由于此时电压表示数为3V，说明电压表与电源连通，则只可能是与电压表并联的电阻R断路了。综上所述，电路中所有可确定的故障是：定值电阻R和滑动变阻器RP断路；
（3）小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5V；电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（4）当电阻不变时，由P＝可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P＝UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实大于P额，故选①；
【拓展】（1）先断开开关S2、闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为；
（2）再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关S1、闭合开关S、S2，读出电流表示数为I，此时电流表测灯与定值电阻并联的电流，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，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流为：I﹣；
（3）根据P＝UI可知灯泡额定功率的表达式为：P额＝U额×I额＝U额×（I﹣
）。
故答案为：（1）右；（2）定值电阻R和滑动变阻器RP断路；（3）0.8；（4）①；【拓展】（1）；（2）断开开关S1、闭合开关S、S2；（3）U额×（I﹣
）。
15．在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给小南同学的小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲所示，请用笔画线将电路补充完整，要求滑动变阻器以最大阻值接入电路。
（2）连接电路时，小南同学刚接好电路中最后一根导线，就看到小灯泡发光了，造成这一现象的原因是　连接电路时开关没有断开　。
（3）排除故障后，测量某组数值时电压表示数为1.8V，小南同学想在此基础上测量小灯泡的额定功率，则应该向　右　（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片。当电压表示数达到要求时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.75　W。
（4）小明同学在用相同器材进行实验时，发现电流表损坏了，于是他向老师要了一个已知阻值的定值电阻R0和一个单刀双掷开关，利用原有器材设计了如图丙所示的电路并测出了小灯泡的额定功率。
①按照图丙连接好实物电路，闭合开关S1，使开关S2接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为U额＝2.5V；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S2接2，读出此时电压表示数为U1。
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝　　（用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）滑动变阻器“一上一下”的串联在电路中，且滑片在阻值最大处，由图知滑片在最左端，所以接右下接线柱，如图所示：
；
（2）连接电路时，为保护电路，开关应断开，所以小南同学连接好电路最后一根导线时看到小灯泡发光了是因为连接电路时开关没有断开；
（3）电压表示数为1.8V，小于灯泡额定电压，为测灯泡额定功率，需增大灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路的分压原理，由图应向右移动滑片，使电压表示数等于灯泡额定电压2.5V；
由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，
灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）①首先使灯泡两端的电压为2.5V，使其正常发光，所以闭合开关Sl，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V；
②再测定值电阻两端的电压，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U1，则定值电阻两端的电压为U1﹣2.5V；
③电路中的电流I＝；
则灯泡额定功率的表达式为：
P额＝2.5V×I＝。
故答案为：（1）见上图；（2）连接电路时开关没有断开；（3）右；0.75；（4）③。
16．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是
　
　。（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，其读数为
　0.3　A，小灯泡的额定功率为
　0.75　W。
（4）该实验装置不能完成的实验是
　C　。（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
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝　U额×　。（用U额、U、R0表示）
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，电阻变小，故左下接线柱应接入电路，如图所示：
（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．若灯座内部出现了短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；
C．若灯泡的灯丝断了，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；
故选：B；
（3）由图乙可知，当电压表的示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）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；
B.用电压表分别测量灯与变阻器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；
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；
故选：C；
（5）实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节清片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；
②不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U；
③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0＝U﹣U额，
由欧姆定律可得，灯泡的额定电流：IL＝I0＝，
所以小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额IL＝U额×。
故答案为：（1）见解答；（2）B；（3）0.3；0.75；（4）C；（5）U额×。
17．某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。
（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为
　3　V、电流表的示数为
　0　A。
（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为
　0.36　W。
（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0～999.9Ω）。
①实验步骤如下：
第1步；仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A。
第2步：仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A。
则小灯泡正常发光时的电阻为
　10　Ω，额定功率为
　0.9　W。
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有
　ACD　。
A.将R1换成导线
B.将R2换成导线
C.将R2换成适当规格的滑动变阻器
D.在实验操作时，先闭合的开关是S2
【解答】解：（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联，如图甲所示，滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左侧下接线柱接入电路，如图所示；
（2）闭合开关，导线M断路时，小灯泡开路，电压表在电路中相当于断开，则电路中的电流几乎为零，即电流表的示数为0A；电压表相当于测量电源两端电压，即电压表的示数为3V；
（3）由图甲可知，电压表测量小灯泡两端电压，由图乙可知，电压表所选量程为0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为：1.5V；电流表所选量程为0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为：0.24A，小灯泡此时的功率为：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；
（4）①在第1步实验中，仅闭合S1，R2调至5Ω时，R2与L串联，电路中的电流为0.3A，即通过小灯泡的电流IL1＝I额＝0.3A，小灯泡正常发光，
电路中的总电阻为：R总＝R2+RL；
在第2步实验中，仅闭合S2、R1与R2串联，当电路中的电流仍为0.3A时，电路中的总电阻为：R总′＝R2′+R1；
由欧姆定律可知，在电源电压恒定时，两次电路中的电流相等，则两次电路的总电阻相等，即R总＝R总′，
由此可得：5Ω+RL＝9Ω+6Ω，
则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝10Ω，
小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝I额2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；
②在设定的4种调整中，只要能测出小灯泡正常发光时的电阻，就可利用公式P额＝U额I额＝I额2RL求得小灯泡的额定功率。
A、将R1换成导线。当只闭合S1时，L与R2串联，调节R2，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光，读出电阻箱的阻值为R2；当只闭合S2时，L被短路，调节R2，使电流表的示数仍为0.3A，读出电阻箱R2的阻值为R2′，则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝R2′﹣R2，故A调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；
B、将R2换成导线。当只闭合S1时，只有L连入电路，由于电源电压未知，故不能确定小灯泡是否正常发光；若同时闭合S1、S2，L与R1并联，两者互不影响，也不能确定L是否正常发光，故B调整不能完成小灯泡额定功率的测量；
C、将R2换成适当规格的滑动变阻器。当只闭合S1时，L与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光；当只闭合S2时，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节R1，使电流表的示数仍为0.3A，读出电阻箱的阻值为R1，则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝R1，故C调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；
D、在实验操作时，先闭合的开关是S2。如图丙所示，当仅闭合S2时，R1与R2串联，分别调节两个电阻箱，使电流表的示数为0.3A，
读出两电箱的示数分别为：R1和R2；当仅闭合S1时，L与R2串联，调节R2，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光，读出电阻箱R2的阻值为R2′，
则小灯泡正常发光的电阻为：RL＝R1+R2﹣R2′，故D调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；
故选：ACD。
故答案为：（1）如图所示；（2）3；0；（3）0.36；（4）①10；0.9；②ACD。
18．如图甲是小蕊测量小灯泡电功率的实验电路，小灯泡额定电压U额＝2.5V。
（1）在图甲中用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，分析故障的原因是
　小灯泡断路　。
（3）排除故障后继续实验，测量数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
6
发光情况
不亮
不亮
微光
较亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.5
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.14
0.16
0.22
0.24
0.26
0.28
分析表中实验数据可知：小灯泡的额定功率为
　0.65　W；在第1、2两次实验中，灯泡不亮的原因是
　电路中电流太小，灯的实际功率太小　.
（4）小蕊绘出了小灯泡电流与电压关系的U﹣I图象如图乙，你认为该图象不是直线的原因是
　灯泡的电阻随温度的升高而增大　；若小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1　＞　P2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）小蕊设计了如图丙所示电路也测出了该小灯泡的额定功率，请将实验步骤补全（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，已知R2的最大电阻为R0）；
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V。
②闭合开关S、S2，断开开关S1，调节
　R1　（选填“R1”或“R2”），使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2；则小灯泡额定功率的表达式P额＝　　（用U额、R0、U1、U2表示）
【解答】解：（1）变阻器要一上一下选择接线柱且向左移动，灯泡变亮，接左下接线柱，电路连接如图所示：
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是灯泡断路；
（3）灯泡正常发光时电压等于额定电压，由表格数据知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.26A，所以灯泡额定功率：P＝U额I额＝2.5V×0.26A＝0.65W；
第1、2次实验中，电路在有电流，说明电路是通路，但是小灯泡不发光，灯泡不发光的原因是电路中电流太小，灯的实际功率太小；
（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以小灯泡电流与电压关系的图象不是直线；
如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半或灯泡电压为其额定电压一半时，灯泡实际功率都等于额定功率的四分之一，当灯泡实际电压为额定电压一半时的电流大于额定电流的一半，此时灯泡实际功率P1大于额定功率的四分之一，
实际上灯泡温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，则灯泡实际功率P2小于额定功率的四分之一，故P1＞P2；
（5）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压2.5V；
②利用等效替代法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1的滑片，使R1两端电压等于小灯泡的额定电压2.5V，则此时R1＝RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2；
在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：
I＝＝，
解得，R1＝﹣﹣﹣﹣﹣①；
小灯泡额定功率的表达式：
P额＝＝﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：
P额＝。
故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡断路；（3）0.65；电路中电流太小，灯的实际功率太小；（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大；＞；（5）②R1；③。
19．小明同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，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（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用
　
　（选填“A”或“B”）。
A.“10Ω
5A”的滑动变阻器
B.“50Ω
0.5A”的滑动变阻器
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是
　与电压表并联的灯泡断路　。
（3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象可知：小灯泡的额定功率为
　0.625　W。
（4）完成上面实验后，小明同学设计如图丙所示的电路，电源电压保持不变。滑动变阻器的滑片P移动到某一位置不动，然后改变电阻箱R′的阻值，得到多组电流电压值，记录如表。分析数据发现：第4次实验时电阻箱的电功率为
　0.45　W，滑动变阻器接入电路的那部分电阻值为
　20　Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
6
...
n
电压U/V
1.0
1.2
2.0
3.0
4.0
4.8
...
电流I/A
0.25
0.24
0.2
0.15
0.10
0.06
...
【解答】解：（1）电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝≈0.21A＜0.5A；
由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻约为：
R滑＝＝≈16.7Ω＞10Ω，故选用“50Ω
0.5A”的滑动变阻器，即选用B；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是与电压表并联的电路断路；
（3）由绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象可知，灯在2.5V时的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI′＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）第4次实验电功率P＝UI＝3.0V×0.15A＝0.45W；
设滑动变阻器在某一位置不动时的阻值为R，
根据欧姆定律，U＝UR′+UR＝UR′+IR
①
当I＝0.25A，UR′＝1V时，代入①得
U＝1V+0.25A×R
②
当I＝0.1A，UR′＝4V时，代入①得
U＝4V+0.1A×R
③
联立②③两式可得：电源电压U＝6V，滑动变阻器在某一位置不动时的阻值R＝20Ω。
故答案为：（1）B；（2）与电压表并联的灯泡断路；（3）0.625；（4）0.45；20。
20．小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻值范围0～9999Ω）、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
（2）接通电路后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数，小明再次检查电路的连接，确认电路没有出现断路的现象，出现上述现象的原因是
　电阻箱处于最大阻值　。
（3）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据并正确画出曲线a，如图乙，可知该小灯泡额定功率为
　0.75　W，此电路的数据
　不能　（选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关系。
（4）小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，你认为这一处的错误是
　曲线a和曲线b交叉处　。
（5）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的电功率，但电压表出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，　使电流表示数和定值电阻的乘积为小灯泡的额定电压U额　。
②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I。
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　U额（I﹣）　（用U额、I和R0表示）。
【解答】解：（1）按照电流从电压表和电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，电流表和小灯泡串联，电压表和小灯泡并联，所以电流电源正极出发，依次经过开关、电流表、电阻箱、灯泡、电源负极，开关和灯泡之间的导线是错误的，电路连接如图。
（2）电路接通，小灯泡不亮，
如果小灯泡短路，电路中电流不为零，故小灯泡短路故障排除。
经检测电路不是断路。
如果电路连接正确，没有故障的情况下，由于电阻箱的阻值处于最大阻值为9999Ω，电源电压是4V，则电路电流大约为I＝＝≈0.0004A，电路在电流太小，小灯泡两端的电压很小，所以电流表和电压表没有示数，并且小灯泡不亮。
（3）由图像乙知，小灯泡额定电压下的电流是0.3A，则小灯泡的额定功率P＝U'I'＝2.5V×0.3A＝0.75W。
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻的阻值不变，不能探究导体电流跟电压的关系。
（4）如图甲，小灯泡和电阻箱串联在电路中，曲线a和曲线b交叉处，小灯泡两端的电压大于2.0V，电阻箱两端的电压大于2.0V，则小灯泡和电阻箱两端的总电压大于4.0V，电源电压是4V，故和题干矛盾，故曲线a和曲线b交叉处是错误的。
（5）①闭合S、S1，断开S2，定值电阻R0和小灯泡是并联的，然后和滑动变阻器串联，电流表测量定值电阻R0的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数I0和定值电阻R0的乘积为小灯泡的额定电压U额，此时小灯泡正常工作，I0＝。
②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，定值电阻R0和小灯泡是并联的，然后和滑动变阻器串联，电流表测量小灯泡和定值电阻R0的总电流，记录电流表的示数为I。
则小灯泡的额定电流为I额＝I﹣I0＝I﹣。
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝U额I额＝U额（I﹣）。
故答案为：（1）如上图；（2）电阻箱处于最大阻值；（3）0.75；不能；（4）曲线a和曲线b交叉处；（5）①使电流表示数和定值电阻的乘积为小灯泡的额定电压U额；③U额（I﹣）。