实验专项练习《测量小灯泡的电功率》
一．基础版练习（共5小题）
1．用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
（1）实验室中有一铭牌上标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，如图甲所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，共有 种接法；“20Ω”指的是 接线柱间的电阻值，“2A”指的是 。
（2）现再给电源（6V）、小灯泡、电流表、开关各一个，导线若干，请在图乙中用笔画线代替导线连接电路，要求：
（1）电流表测通过灯泡的电流（约0.4A）；
（2）电压表测灯泡两端的电压（正常发光时约3.8V）；
（3）滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
2．某实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）测量小灯泡电功率的原理是 。
（2）请按图甲，用笔画线代替导线，在图乙中把电路连接完整。（要求导线不得交叉）
（3）正确连接完电路，调节滑动变阻器滑片到阻值最大处，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是 。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器的电阻丝断了
（4）将故障排除后，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数是2.1V，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（6）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 。
3．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是 。
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：
物理量次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率 ，灯泡越亮。
4．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（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：当滑动变阻器的滑片向A端移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，如图乙电压表示数为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 （A/B）端移动。图丙的Ⅰ﹣﹣U图像是小刚利用实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。
（3）由实验中1﹣U图像发现小灯泡电阻是变化的，造成这种现象的原因是灯丝电阻与 有关。
（4）若把小灯泡换成一个定值电阻，可探究 的关系。
A.电流与电阻
B.电流与电压
5．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是3.8V，电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒定为6V）、电流表、电压表、开关、“20Ω 1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接实物电路如图甲所示。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“x”并补画出正确的连线
（2）改正电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，发生这种现象的原因可能是
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，为 V．若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W
【拓展】为了提高实验的精确度，将电压表换接0﹣3V量程，并将其并联在滑动变阻器的两端继续实验（滑动变阻器接入电路的两个接线柱不变）
①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的 位置（选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右”）
②移动滑片P，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。
二．基础版演练（1）（共5小题）
6．小明设计的“测定小灯泡额定功率”实验电路如图（甲）所示。电源电压为9V，小灯泡的额定电压为3.0V，其电阻约为10Ω，可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω。
（1）小明应选择的滑动变阻器是 （选填“R1“或“R2”）
（2）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为 。
7．小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，应将滑片移动到 端（选填“A”或“B”），然后闭合开关。小明发现小灯泡不亮，且电压表示数为0，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是 （选填正确答案前的字母）
A．灯泡开路 B．灯泡短路 C．滑动变阻器开路 D．滑动变阻器短路
（3）正确操作后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是： ；第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的 有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是 （选填正确答案前的字母）。
A．50Ω0.4A B．100Ω0.3A C．30Ω0.5A
实验次数 电压U/V 电I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 ﹣﹣ ﹣﹣ 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（5）你认为小明通过实验得出结论的过程有什么不足之处？ 。
8．小东测量额定电压为3.8V灯泡的额定功率，选用6V的电源。连接电路前他发现电压表的0﹣15V档已损坏，0﹣3V档完好，他马上改变电路连接，完成实验。
（1）请用笔画线代替导线，帮助小东将图1中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片到某点，电压表的示数为3V．要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向
移动（选填“左”或“右”），当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。此时电流表的指针位置如图2所示，可得出小灯泡的额定功率为 W。
（3）小东改变滑动变阻器的滑片，分别记录电流表、电压表的几组读数，算出小灯泡的电阻并求其平均值，他认为这个平均值就是小灯泡正常发光的电阻。他的方法是 的（选填“正确”或“不正确”），原因是 。
9．同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压U0＝3.8V，额定功率在1～1.5W的范围内。
（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。
（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将 （填“变大”“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变 （填“亮”或“暗”）。
（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是 A，电压表的示数是 V，经分析造成这种现象的原因是 。
10．如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，现有器材：额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为12Ω）、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为A（10Ω 1A）、B（20Ω 1A）、C（50Ω 1A）的滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）为了完成该实验，应选用滑动变阻器 （选填“A”、“B”或“C”）；
（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（导线不得交叉）；
（3）正确连接好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现小灯泡均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则该电路故障可能是 （选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（5）排除故障后，继续实验，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，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 。
（6）下列实验不能用该实验装置完成的是 。（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.测量小灯泡的电阻
三．基础版演练（2）（共4小题）
11．如图甲所示是聪聪同学“测量小灯泡的电功率”的实验时连接的实物电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）同组的明明发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（2）聪聪设计了记录实验数据的表格如下：
实验次序 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 电功率的平均值/W
1 2
2 2.5
3 3
请你帮助聪聪检查一下：聪聪的记录表格设计是否合理？为什么？ 。
（3）聪聪将电路改接正确后测得灯泡正常发光时的电流如图乙所示，请将该电流值和灯泡的额定功率值填入上表的合适位置。
12．在测定“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、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应 。
（2）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向右移动时灯泡变暗。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到 阻值处，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 。
（4）电路故障排出后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V，若想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，使电压表的示数为2.5V。
（5）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
13．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，备有两只滑动变阻器（规格分别为“30Ω 12A”和“50Ω 1A”）。
（1）小明同学连接了如图甲所示的部分实物电路，还有一根导线未连接，请你用笔画线代替导线，将导线连入电路。
（2）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 。
（3）排除故障后，当电压表的示数为1.8V时，要使灯泡正常发光应向 。（选填“A”或“B”）端调节滑片。灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是 。
（4）小明同学想用该实验电路探究电流与电压的关系，你认为这样做是否可行，并说明理由 。
（5）该组同学又将小灯泡换成5Ω、10Ω、20Ω定值电阻探究电流与电阻的关系，并使电压表的示数始终保持2V不变，为了能够完成实验，选择滑动变阻器的规格应为 ，这样选择的理由是 。
14．如图是测量小灯泡额定电功率的实验，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压U额＝2.5V，正常发光电阻约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）本实验应选择规格为 的滑动变阻器。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡发光，电流表有示数，电压表无示数，可能是导线 （选填“a”、“b”或“c”）断了。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示的路，并进行实验：
①只闭合开关S和S1，调节滑片P，使电流表示数为 ；
②保持滑片P位置不动，断开开关 ，闭合其它开关，读出电流表示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ （用题中物理量字母表示）。
四．提高演练（1）（共5小题）
15．已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（ ）
A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
16．在“测定小灯泡电功率实验”中，使用的小灯泡上标有“2.5V”，电源电压保持不变，但不可忽略温度对灯丝电阻的影响。
（1）连接了如图甲所示的电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查有一根导线连接错误，请你在电路中将连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的导线。
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先进行的实验操作是 （选填字母即可）。
A.检查小灯泡是否断路
B.移动滑动变阻器的滑片
C.检查滑动变阻器是否开路
D.检查开关是否接触良好
（3）进行正确的操作后，灯泡发光了。若将滑片P移动到某一位置时，小灯泡两端的实际电压为其额定电压一半时，此时小灯泡的P实 P额（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）继续移动滑片P到某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。
17．在测量小灯泡的电功率实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻在8Ω左右。
（1）为了比较精确测量小灯泡的电功率，电流表量程应选0～ A。
（2）实验时，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表与电流表均无示数，小灯泡不亮，则故障可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，为了测小灯泡的额定功率，应移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变 （选填“大”或“小”）。
（4）实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上做出了如图乙所示U﹣I图像，则灯泡的额定功率为 W，由图像可知灯泡的U﹣I图像不是一条直线，原因可能是灯丝的电阻与 有关。
（5）某实验小组设计了图丙的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻，请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①电路连接完整后，先断开开关S2，闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电流表示数为。
②再 ，读出电流表示数为I。
③灯泡的额定功率的表达式P额＝ 。（用R、U额、I表示）
18．甲组同学利用如图甲所示的器材进行“测量小灯泡电功率”的实验。电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）该组同学检查电路时发现连接的电路有误，但只需改动条连线就能使电路连接正确，请在错误的连线上打“×”。并用笔画线代替导线使电路连接正确。
（2）闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，小灯泡均不亮，电流表有示数而电压表无示数，则电路出现的故障可能为 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。小灯泡正常发光时的电流如图丙所示，则小灯泡的额定功率P额＝ W。
（4）小明想利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，同组小红指出该实验无法进行，原因是 。
[拓展]同组小林还设计了如图丁所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流I额。请将以下实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S1，移动R1的滑片。使电流表示数为I额。
②接着 。
③再将R1的滑片调至最左确，记下电流表的不数I1；将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数I2。
④写出小灯泡额定功率的表达式：P＝ （用R0、I额、I1、I2表示）。
19．小明所在的物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
测试元件 灯泡 开关
电压表示数情况 无示数 有示数
（1）如图甲所示为小明连接的部分电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整（要求滑片向左移动时，电流表示数变大）（未打印答题纸的学生用文字说明导线具体连接方式）。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮。于是小明用一完好的电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测量结果如表所示。则电路发生的故障可能是 ；
（3）闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为2.5V．小明移动滑片P记下多组对应电压表和电流表的示数，绘制成图乙所示的I﹣U图象，根据信息可算出小灯泡的额定功率
是 W。
（4）同组的小华在实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小华在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路图（电源电压为6V且保持不变）。实验步骤如下，请帮他补充完整：
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V。
② ，读出此时电压表的示数为U．则小灯泡额定功率P额＝ （用已知量和测量量表示）。
五．提高演练（2）（共5小题）
20．在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R，额定电压为3.8V小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
21．在“测定小灯泡电功率”的实验中，同学们用到的实验器材如图甲所示，小灯泡上标有“2.5V”，滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”。（小灯泡的灯丝电阻约为8Ω）
（1）连接电路时，开关应该 。
（2）请用笔画线代替导线，将电压表和滑动变阻器正确连入电路。（连线不得交叉）
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡一直非常暗，电流表、电压表有示数且示数不变，出现这种现象的原因可能是 。
（4）电路故障排除后，发现小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。该实验还可以测定小灯泡的电阻，根据以上所给实验数据，这个小灯泡正常工作时的电阻约为 Ω。（结果保留一位小数）
（5）有的同学还要测量实际电压为3V时的灯泡的实际功率，小明说：“不用再测量实际电压为3V时的电流，直接用P＝UI＝，代入电压3V和上一步计算出的电阻值就可以得到实际电压为3V时的电功率了。”小明的说法是 （选填“正确的”或“错误的”）。因为 。
22．现在各种光色的LED在家庭照明、交通信号灯和大面积显示屏等领域得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。小明想测算LED灯正常发光时的功率，他将10个相同的LED灯（额定电压2.5V）焊接在一块电路板上，制作了一个简易LED灯组，用两节干电池做电源。
（1）要比较准确地完成探究，焊接在电路板上的10个LED灯应该是 （选填“串联”或“并联”）关系；
（2）小明将LED灯组连入如图甲所示的电路，闭合开关后发现LED灯均不亮，经检查发现电路中有一根导线连接错误，这根连接错误的导线编号是 。请你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；
（3）消除故障后，滑片P滑到图示位置时电压表示数如图乙所示；为使LED灯组正常发光，应将滑片向 （选填“a”、“b”）端移动；
（4）滑动滑片P使电压表示数U＝2.5V时LED灯组正常发光，电流表示数如图丙所示，则流过每个LED灯的电流I0＝ A，每个LED灯正常发光时的电阻R0＝ Ω；
（5）电路板上AB间的总电阻R＝ Ω，该LED灯组正常发光时的总功率P＝ W。
23．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（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，则灯泡的额定功率为 W。
（4）同组的小红认为，应该多次测量不同电压下灯泡的功率，求出平均值才更精确，你认为是否合理，为什么？ 。
（5）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、S2，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号表示）。
24．图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图
（1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应移到最 （左/右）端；
（2）在实验中，静菲同学正确连接电路并规范操作实验，闭合开关后，发现灯泡不亮，为了找出灯泡不亮的具体原因，接下来最应该进行的具体操作是 ；
（3）在排除问题后，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，是 A，由此可得，该小灯泡的额定电功率为 W；
（4）实验中志乾同学的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，志乾重新设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。请你帮他补全实验步骤和表达式：①按照电路图正确连接电路；②断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使得 ；③保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的时数为U2；则测得小灯泡额定功率的表达式为P＝ （电源电压未知）；
（5）志乾经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系：①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1；②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2；利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 P2（大于/小于/等于）。
（6）若用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω定值电阻分别代替图甲中的小灯泡，还可以完成“探究电流与电阻关系”实验，实验过程中始终保持电压表示数为3V，为能完成探究，则滑动变阻器最大阻值至少为 Ω（设此时电源电压为6V且恒定不变）。
实验专项练习《测量小灯泡的电功率》
参考答案与试题解析
一．基础版（共5小题）
1．用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
（1）实验室中有一铭牌上标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，如图甲所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，共有 三 种接法；“20Ω”指的是 AB 接线柱间的电阻值，“2A”指的是 允许通过的最大电流是2A 。
（2）现再给电源（6V）、小灯泡、电流表、开关各一个，导线若干，请在图乙中用笔画线代替导线连接电路，要求：
（1）电流表测通过灯泡的电流（约0.4A）；
（2）电压表测灯泡两端的电压（正常发光时约3.8V）；
（3）滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
【解答】解：（1）只有3个接线柱的滑动变阻器，若要把它其中的两个接线柱连接到电路中，共有三种解法，即AB、AC、BC，但能改变小灯泡的亮度的，则有2种接法，接AC或BC；
“20Ω”指的是AB接线柱间的电阻值，“2A”指的是允许通过的最大电流是2A。
（2）滑片向右移灯泡变暗，则电流是要变小，滑动变阻器电阻变大的，故要下边的左端的接线柱接入电路；据电流表测通过灯泡的电流（约0.4A），即电流表选择小量程；据电压表测灯泡两端的电压（正常发光时约3.8V），电压表选择大量程；如下图：
故答案为：（1）三；AB；允许通过的最大电流是2A；（2）见上图；
2．某实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）测量小灯泡电功率的原理是 P＝UI 。
（2）请按图甲，用笔画线代替导线，在图乙中把电路连接完整。（要求导线不得交叉）
（3）正确连接完电路，调节滑动变阻器滑片到阻值最大处，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是 B 。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器的电阻丝断了
（4）将故障排除后，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数是2.1V，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向 右 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（6）测量小灯泡的电功率 不需要 （选填“需要”或“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 。
【解答】解：（1）测量小灯泡电功率的原理是P＝UI；
（2）变阻器按一下一上连入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（3）A.若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B.若灯泡的灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数明显，符合题意；
C.若灯座内部出现了短路，电压表示数为0，不符合题意；
D.滑动变阻器的电阻丝断了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
故选B；
（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为2.1V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，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
（5）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（6）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。
故答案为：（1）P＝UI； （2）如上所示；（3）B； （4）右； （5）0.3；0.75； （6）不需要；小灯泡在不同电压下的功率不同。
3．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 左 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是 灯泡短路 。
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是： 灯的实际功率太小
物理量次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 0.75 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率 越大 ，灯泡越亮。
【解答】解：（1）电源电压恒为3V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，如下所示：
（2）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端；
闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，若电路中仅有一处故障，则这个故障可能是灯泡短路；
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，由表中数据，在第1次实验中灯的实际功率为0.06W，而灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据知，灯的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；因灯的实际功率远小于灯的额定功率，故在第1次实验中小灯泡不亮；
（4）由（3）可知小灯泡的额定功率为0.75W．由表中实验数据得出的结论是：小灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮。
故答案为：（1）如上所示；（2）左；灯泡短路；（3）灯的实际功率太小；（4）0.75；越大。
4．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（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：当滑动变阻器的滑片向A端移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，如图乙电压表示数为 2.2 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 B （A/B）端移动。图丙的Ⅰ﹣﹣U图像是小刚利用实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡的额定功率为 0.5 W。
（3）由实验中1﹣U图像发现小灯泡电阻是变化的，造成这种现象的原因是灯丝电阻与 温度 有关。
（4）若把小灯泡换成一个定值电阻，可探究 B 的关系。
A.电流与电阻
B.电流与电压
【解答】解：（1）测小灯泡功率实验中，电流表、灯泡和滑动变阻器应串联入电路，灯泡正常发光电流约为I＝＝＝0.25A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程，滑动变阻器的滑片向A移动时，连入电路的电阻变大，所以应将接线柱B接入电路，如图所示：
（2）由图乙，电压表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V；灯泡电压低于额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，根据分压原理，需减小变阻器连入阻值即滑片向B端移动，以减小变阻器分压，从而提高灯泡电压；
由丙图像可知，当灯泡电压为2.5V正常工作，通过灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（3）经过分析I﹣U图像知随着电压升高，小灯泡的电流增大，灯泡变亮，灯丝的温度升高，电阻变大；
（4）将小灯泡换成定值电阻时，定值电阻的阻值不变，可通过移动滑片的位置改变定值电阻两端电压，因此可探究电流与电压的关系。
故答案为：（1）如上图；（2）2.2；B；0.5；（3）温度；（4）B。
5．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是3.8V，电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒定为6V）、电流表、电压表、开关、“20Ω 1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接实物电路如图甲所示。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“x”并补画出正确的连线
（2）改正电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，发生这种现象的原因可能是 灯泡断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，为 2.5 V．若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 左 （选填“左”或“右”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 1.44 W
【拓展】为了提高实验的精确度，将电压表换接0﹣3V量程，并将其并联在滑动变阻器的两端继续实验（滑动变阻器接入电路的两个接线柱不变）
①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的 B 位置（选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右”）
②移动滑片P，当电压表示数为 2.2 V时，小灯泡正常发光。
【解答】解：
（1）原电路中，电压表串联在电路中了，灯与变阻器并联了，是错误的，改正后如下所示：
（2）经分析，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，发生这种现象的原因可能是灯泡断路；
（3）灯在额定电压下的功率为额定功率，图中电压表大量程为0.5V，示数为2.5V，小于灯的额定电压，应增大灯的电压，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，即滑片向左移动；直到电压表的示数为3.8V；
由图丙电流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，由丙图可知电流表示数为0.38A；
此时灯光正常发光，灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.38A＝1.44W；
（4）①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的B端位置；
②移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，小灯泡的电压为6V﹣2.2V＝3.8V，灯正常发光。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）2.5；左；1.14；
拓展：①B；②2.2。
二．基础版演练（1）（共5小题）
6．小明设计的“测定小灯泡额定功率”实验电路如图（甲）所示。电源电压为9V，小灯泡的额定电压为3.0V，其电阻约为10Ω，可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω。
（1）小明应选择的滑动变阻器是 R2 （选填“R1“或“R2”）
（2）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 1.2 W。
（4）小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为 灯泡断路 。
【解答】解：（1）泡正常发光时，电流约为I＝＝＝0.3A，
灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝＝＝20Ω＞10Ω，
因此滑动变阻器应选R2。
（2）灯泡额定电压是3V，电压表选0～3V量程，滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示。
（3）由图丙知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.4A，灯泡额定功率P＝UI＝3.0V×0.4A＝1.2W。
（4）小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为灯泡断路。
故答案为：（1）R2；（2）电路图如图所示；（3）1.2；（4）灯泡断路。
7．小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，应将滑片移动到 B 端（选填“A”或“B”），然后闭合开关。小明发现小灯泡不亮，且电压表示数为0，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是 B （选填正确答案前的字母）
A．灯泡开路 B．灯泡短路 C．滑动变阻器开路 D．滑动变阻器短路
（3）正确操作后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是： 实际功率太小 ；第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 0.75 W．实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的 实际功率 有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是 C （选填正确答案前的字母）。
A．50Ω0.4A B．100Ω0.3A C．30Ω0.5A
实验次数 电压U/V 电I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 ﹣﹣ ﹣﹣ 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（5）你认为小明通过实验得出结论的过程有什么不足之处？ 应换用其它额定功率的灯泡多次实验 。
【解答】解：（1）电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）小明正确连接电路后，应将滑片移动到B，然后闭合开关。小明发现小灯泡不亮，且电压表示数为0，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是灯泡短路，选B；
（3）在第1次实验中小灯泡的实际功率：
P1＝U1I1＝0.5V×0.12A＝0.06W，灯不亮的原因是：实际功率过小；第3次实验时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，可知小灯泡的额定功率为；
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；由表中数据，灯的实际功率越大，灯越亮，故实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的实际功率有关；
（4）由表中第（1）次数据根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器的电阻为：
R滑＝＝＝＝≈45.8Ω，使用的滑动变阻器是A。
（5）为得出普遍性的结论，应换用其它额定功率的灯泡多次实验。
故答案为：（1）如上；（2）B；B；（3）实际功率太小；0.75；实际功率；（4）A；（5）应换用其它额定功率的灯泡多次实验。
8．小东测量额定电压为3.8V灯泡的额定功率，选用6V的电源。连接电路前他发现电压表的0﹣15V档已损坏，0﹣3V档完好，他马上改变电路连接，完成实验。
（1）请用笔画线代替导线，帮助小东将图1中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片到某点，电压表的示数为3V．要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向 左
移动（选填“左”或“右”），当电压表示数为 2.2 V时，小灯泡正常发光。此时电流表的指针位置如图2所示，可得出小灯泡的额定功率为 1.14 W。
（3）小东改变滑动变阻器的滑片，分别记录电流表、电压表的几组读数，算出小灯泡的电阻并求其平均值，他认为这个平均值就是小灯泡正常发光的电阻。他的方法是 不正确 的（选填“正确”或“不正确”），原因是 温度不同时小灯泡的电阻不同，只能用额定电压、额定功率来求正常发光时的电阻 。
【解答】解：（1）可以把电压表与滑阻并联，实物电路连接如图：
（2）根据串联分压可知电压表示数要到6V﹣3.8V＝2.2V时，灯泡才正常发光，由题目可知此时电压表示数为3V，所以滑阻阻值要变小才能使电压变小，即滑阻向左移动靠近左边的下接线柱，
根据电流表所接量程可知分度值0.02A，结合指针的位置可读出电流为：0.3A，则P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
（3）不正确，温度不同时小灯泡的电阻不同，只能用额定电压、额定功率来求正常发光时的电阻。
故答案为：（1）见上图；
（2）左；2.2；1.14；
（3）不正确；温度不同时小灯泡的电阻不同，只能用额定电压、额定功率来求正常发光时的电阻。
9．同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压U0＝3.8V，额定功率在1～1.5W的范围内。
（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。
（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将 变大 （填“变大”“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变 亮 （填“亮”或“暗”）。
（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是 0.2 A，电压表的示数是 2 V，经分析造成这种现象的原因是 电压表量程接错，误以为接的是0～15V，实际接了0～3V 。
【解答】解：（1）电压表与灯泡并联，灯泡的额定电压为3.8V，所以应选择0～15V量程；
滑动变阻器已接了上面一个接线柱，应再接下面一个接线柱，如图所示：
（2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑片P缓慢向B端移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，即电压表的示数变大；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。
（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，则由指针位置可知，此时电流表的示数是0.2A，
由灯泡的额定电压U0＝3.8V，可知，电压表应接0～15V，若接在0～15V量程，那么由指针位置可知，此时电压为10V，而电源电压为6V，所以没有接在0～15V量程，接在0～3V量程，故此时电压表的示数为2V，由此可知，电压表量程接错，误以为接的是0～15V，实际接了0～3V；
故答案为：（1）见上图；（2）变大；亮；（3）0.2；2；电压表量程接错，误以为接的是0～15V，实际接了0～3V。
10．如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，现有器材：额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为12Ω）、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为A（10Ω 1A）、B（20Ω 1A）、C（50Ω 1A）的滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）为了完成该实验，应选用滑动变阻器 C （选填“A”、“B”或“C”）；
（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（导线不得交叉）；
（3）正确连接好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 A （选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现小灯泡均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则该电路故障可能是 小灯泡断路 （选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（5）排除故障后，继续实验，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，应将滑片P向 B （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 1.14 。
（6）下列实验不能用该实验装置完成的是 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
D.测量小灯泡的电阻
【解答】解：（1）额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为12Ω），由欧姆定律I＝可知，灯正常发光时的电流约为：I＝＝≈0.32A；
根据串联电路的规律及欧姆定律I＝，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻：
R滑＝＝＝≈25.6Ω＞20Ω，故选用滑动变阻器C；
（2）灯的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程且与灯并联，如下图所示：
（3）正确连接好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的A端；
（4）若小灯泡断路，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，符合题意；
若小灯泡短路，电压表示数为0，不符合题意；
若滑动变阻器处断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
则该电路故障可能是小灯泡断路；
（5）灯在额定电压下正常发光，图乙中电压选用大量程，分度值为0.5V，示数为3V，小于灯的额定电压3.8V，应增大灯两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B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，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是：P＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（6）A.将电压表分别测量灯与变阻器的电压，故可探究串联电路中的电流规律；
B.将电流表分别串联在电路不同处测量不同位置的电流，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；
D.因为电压表可测出灯的电压，电流表可测量出灯的电流，根据R＝，可测量小灯泡的电阻；
故选C。
故答案为：（1）C； （2）如上所示；（3）A；（4）小灯泡断路；（5）B；1.14；（6）C。
三．基础版演练（2）（共4小题）
11．如图甲所示是聪聪同学“测量小灯泡的电功率”的实验时连接的实物电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）同组的明明发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（2）聪聪设计了记录实验数据的表格如下：
实验次序 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 电功率的平均值/W
1 2
2 2.5
3 3
请你帮助聪聪检查一下：聪聪的记录表格设计是否合理？为什么？ 不合理，因为灯泡在不同电压下的电功率不同，不能用取平均值的方法求电功率 。
（3）聪聪将电路改接正确后测得灯泡正常发光时的电流如图乙所示，请将该电流值和灯泡的额定功率值填入上表的合适位置。
【解答】解：（1）测灯泡电功率时，电压表应与灯泡并联，由电路图可知，电压表接在灯泡与滑动变阻器两端，测灯泡与滑动变阻器串联电压，即电源电压，电压表连接错误，
电压表应并联在灯泡两端，电路图如右图所示。
（2）检查聪聪的记录表格可知计算平均功率是不合理的，
根据公式P＝UI可知：不同电压下小灯泡的实际电功率是不一样的，所以表格中不能用取平均值的方法求电功率。
（3）由图示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，
灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
故答案为：（1）电路图如图所示；
（2）不合理，因为灯泡在不同电压下的电功率不同，不能用取平均值的方法求电功率。
（3）（答案如表所示）
实验次序 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 电功率的平均值/W
1 2
2 2.5 0.3 0.75
3 3
12．在测定“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、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应 断开 。
（2）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向右移动时灯泡变暗。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到 最大 阻值处，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 灯泡断路 。
（4）电路故障排出后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
【解答】解：（1）在连接电路时开关应断开；
（2）滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗，说明滑片向右移动时滑动变阻器的阻值变大，所以要将开关与滑动变阻器的A接线柱相连，如下图所示：
（3）在闭合开头前，为保护电路，滑动变阻器要调到最大阻值处；
闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明有电流通过电压表，故障是小灯泡断路；
（4）由图乙可知，电压表使用0～3V档，分度值为0.1V，示数为2.2V；
小灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡两端电压为2.2V小于额定电压，根据串联电路分压原理，滑动变阻器要向A端移动，使其电阻变小，分压变小，从而使小灯泡达到额定电压；
（5）根据图丙可知，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0.2A，所以此时的额定功率为：P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）断开；（2）如上图所示；（3）最大；灯泡断路；（4）2.2；A；（5）0.5。
13．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，备有两只滑动变阻器（规格分别为“30Ω 12A”和“50Ω 1A”）。
（1）小明同学连接了如图甲所示的部分实物电路，还有一根导线未连接，请你用笔画线代替导线，将导线连入电路。
（2）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 灯泡断路 。
（3）排除故障后，当电压表的示数为1.8V时，要使灯泡正常发光应向 A 。（选填“A”或“B”）端调节滑片。灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是 0.6W 。
（4）小明同学想用该实验电路探究电流与电压的关系，你认为这样做是否可行，并说明理由 灯的电阻随温度的变化而变化 。
（5）该组同学又将小灯泡换成5Ω、10Ω、20Ω定值电阻探究电流与电阻的关系，并使电压表的示数始终保持2V不变，为了能够完成实验，选择滑动变阻器的规格应为 50Ω 1A ，这样选择的理由是 电压表的示数始终保持2V不变，为了能够完成实验，滑动变阻器连入电路的电阻至少为40Ω。 。
【解答】解：（1）原电路中，变阻器滑片以左部分与电流表串联后再与变阻器滑片以右电阻与灯串联的电路并联，电压表串联在电路是错误的；变阻器应与电流表串联后再与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（2）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，则电路中发生的故障可能是灯泡断路；
（3）灯在额定电压下正常发光，示数为1.8V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，灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，则小灯泡的额定电功率为：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）这样做不可行；探究电流与电压的关系，要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，为了能够完成实验，选择滑动变阻器的规格应为“50Ω 1A”，这样选择的理由是滑动变阻器连入电路的电阻至少为40Ω。
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）A；0.6W； （4）不可行；灯的电阻随温度的变化而变化；（5）电压表的示数始终保持2V不变，为了能够完成实验，滑动变阻器连入电路的电阻至少为40Ω。
14．如图是测量小灯泡额定电功率的实验，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压U额＝2.5V，正常发光电阻约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）本实验应选择规格为 50Ω 1A 的滑动变阻器。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡发光，电流表有示数，电压表无示数，可能是导线 c （选填“a”、“b”或“c”）断了。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率为 0.65 W。
（4）若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示的路，并进行实验：
①只闭合开关S和S1，调节滑片P，使电流表示数为 S1 ；
②保持滑片P位置不动，断开开关 ，闭合其它开关，读出电流表示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ U额×（I﹣）。 （用题中物理量字母表示）。
【解答】解：（1）电源电压恒为6V，小灯泡额定电压U额＝2.5V，正常发光电阻约为10Ω，由欧姆定律可得灯的额定电流约为：I＝＝＝0.25A＜1A，
由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω，实验应选择规格为50Ω 1A的滑动变阻器；
（2）若a或b断了，则整个电路断路，灯泡不发光，两表都没有示数，不符合题意；若c断路，电路为通路，小灯泡发光，电流表有示数，电压表没有连入电路中，电压表无示数，符合题意，故可能是导线c断了；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V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0.26A，则小灯泡的额定功率为：P＝U额I＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）实验步骤：
①只闭合开关S和S1，调节滑片P，使电流表示数为；
②保持滑片P位置不动，断开开关S1，闭合其它开关，读出电流表示数为I；
③在①中，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，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，灯的额定电流：IL＝I﹣，小灯泡的额定功率表达式为：P额＝U额IL＝U额×（I﹣）。
故答案为：（1）50Ω 1A； （2）c；（3）0.65；（4）①；②S1； ③U额×（I﹣）。
四．提高演练（1）（共5小题）
15．已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（ ）
A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【解答】甲、定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S2，电表测定值电阻的电压；
当只闭合S1时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故甲选项不可行；
乙、只闭合S2，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，则灯正常发光；
保持滑片位置不动，闭合S1，断开合S2，记下电压表的示数U1，
此时电压表测R0与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压U0＝U1﹣U额，通过R0的电流，即灯的额定电流：
I＝，根据P＝UI可求灯的额定功率；故乙选项可以；
丙、将S2往右上方打，灯与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片使电流表示数为I＝，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为U额，灯正常发光；
保持滑片位置不动，将S2往左下方打，记下电流表示数I′，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流IL＝I′﹣I＝I′﹣，根据P＝UI可求灯的额定功率；故丙选项可以；
丁、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故丁选项不可行；
故选：C。
16．在“测定小灯泡电功率实验”中，使用的小灯泡上标有“2.5V”，电源电压保持不变，但不可忽略温度对灯丝电阻的影响。
（1）连接了如图甲所示的电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查有一根导线连接错误，请你在电路中将连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的导线。
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先进行的实验操作是 B （选填字母即可）。
A.检查小灯泡是否断路
B.移动滑动变阻器的滑片
C.检查滑动变阻器是否开路
D.检查开关是否接触良好
（3）进行正确的操作后，灯泡发光了。若将滑片P移动到某一位置时，小灯泡两端的实际电压为其额定电压一半时，此时小灯泡的P实 ＞ P额（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）继续移动滑片P到某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 0.9 W。
【解答】解：（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，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）电路正确连接后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，说明电路为通路，灯的两端有电压，小灯泡仍不亮，说明灯的电流过小，则电路的电阻过大，故接下来首先进行的实验操作是移动滑动变阻器的滑片；
（3）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＞P额；
（4）继续移动滑片P到某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.36A，则小灯泡的额定电功率为：P＝UI＝2.5V×0.36A＝0.9W。
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）＞；（4）0.9。
17．在测量小灯泡的电功率实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻在8Ω左右。
（1）为了比较精确测量小灯泡的电功率，电流表量程应选0～ 0.6 A。
（2）实验时，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表与电流表均无示数，小灯泡不亮，则故障可能是 滑动变阻器断路 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，为了测小灯泡的额定功率，应移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变 小 （选填“大”或“小”）。
（4）实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上做出了如图乙所示U﹣I图像，则灯泡的额定功率为 0.75 W，由图像可知灯泡的U﹣I图像不是一条直线，原因可能是灯丝的电阻与 温度 有关。
（5）某实验小组设计了图丙的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻，请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①电路连接完整后，先断开开关S2，闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电流表示数为。
②再 保持变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3 ，读出电流表示数为I。
③灯泡的额定功率的表达式P额＝ U额（I﹣） 。（用R、U额、I表示）
【解答】解：（1）灯泡电阻约为8Ω，灯泡额定电压为2.5V，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝≈0.31A，所以电流表的量程应选0～0.6A；
（2）闭合开关，灯泡不亮，电流表没有示数，可能电路中出现断路，电压表没有示数，说明电压表与电源没有连通，可能是滑动变阻器断路；
（3）由图甲可知，电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，示数为2.0V，灯在额定电压2.5V时正常工作，要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡电压，由串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值；
（4）当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由图乙的U﹣I图像可知，此时灯泡的电流为0.3A，则灯泡的额定功率为
P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
由图像可知灯泡的U﹣I图像不是一条直线，说明灯的电阻是变化的，原因可能是灯丝的电阻与温度有关；
（5）（根据分析，将电流表的“﹣“接线柱与R的右接线柱连接起来）
①电路连接完整后，先断开开关S2，闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电流表示数为；
②再保持变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3，读出电流表示数为I；
③在①中，小灯泡与定值电阻R并联，电流表测通过定值电阻R的电流，因电流表的示数为，根据欧姆定律U＝IR，定值电阻的电压为U额，由并联电路电压的规律，灯的电压为U额，此时小灯泡正常发光；
在②中，此时电流表测小灯泡与定值电阻并联的总电流，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，小灯泡仍正常发光，根据并联电路电流的规律，通过灯泡的额定电流为：
I额＝I﹣，
灯泡的额定功率的表达式为：
P额＝U额I额＝U额（I﹣）。
故答案为：（1）0.6；（2）滑动变阻器断路；（3）小；（4）0.75；（5）温度；（6）②保持变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3；③U额（I﹣）。
18．甲组同学利用如图甲所示的器材进行“测量小灯泡电功率”的实验。电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）该组同学检查电路时发现连接的电路有误，但只需改动条连线就能使电路连接正确，请在错误的连线上打“×”。并用笔画线代替导线使电路连接正确。
（2）闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，小灯泡均不亮，电流表有示数而电压表无示数，则电路出现的故障可能为 小灯泡短路 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动。小灯泡正常发光时的电流如图丙所示，则小灯泡的额定功率P额＝ 0.75 W。
（4）小明想利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，同组小红指出该实验无法进行，原因是 不能控制电阻不变 。
[拓展]同组小林还设计了如图丁所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流I额。请将以下实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S1，移动R1的滑片。使电流表示数为I额。
②接着 只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2使电流表示数为I额 。
③再将R1的滑片调至最左确，记下电流表的不数I1；将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数I2。
④写出小灯泡额定功率的表达式：P＝ I额2 （用R0、I额、I1、I2表示）。
【解答】解：（1）电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，所以电压表的“3”接线柱和滑动变阻器右下端接线柱连接错误，应把电压表并联在灯泡两端，电压表的“3”接线柱和灯泡右端接线柱连接，如下图：
（2）电流表有示数，说明电路中出现短路，而电压表无示数，小灯泡不发光，说明是小灯泡短路；
（3）由图乙指针位置可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，示数低于灯泡的额定电压，所以应该减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动；灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）小明想利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，需要控制电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以不可行；
拓展：①只闭合开关S和S1，此时变阻器R1与灯泡串联，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为 I额；
②只闭合开关S和 S2，此时两个滑动变阻器串联，保持滑动变阻器R1滑片位置不变，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为 I额；根据等效替代法，则此时R2的电阻等于灯泡的电阻；
③接着将R1的滑片P调至最左端，记下电流表的示数为 I1，再将 R1的滑片P调至最右端，记下电流表的示数为 I2，
根据滑片在最左端和最右端电源电压相等，由串联电阻的规律和欧姆定律得：I1R2＝I2（R0+R2），R2的电阻为：R2＝；
④该灯泡额定功率的表达式：P＝I额2 RL＝I额2 R2＝I额2 。
故答案为：（1）如上图所示；（2）小灯泡短路；（3）右；0.75；（4）不能控制电阻不变；（5）只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2使电流表示数为 I额；I额2 。
19．小明所在的物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
测试元件 灯泡 开关
电压表示数情况 无示数 有示数
（1）如图甲所示为小明连接的部分电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整（要求滑片向左移动时，电流表示数变大）（未打印答题纸的学生用文字说明导线具体连接方式）。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮。于是小明用一完好的电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测量结果如表所示。则电路发生的故障可能是 开关接触不良或开关断路 ；
（3）闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为2.5V．小明移动滑片P记下多组对应电压表和电流表的示数，绘制成图乙所示的I﹣U图象，根据信息可算出小灯泡的额定功率
是 0.625 W。
（4）同组的小华在实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小华在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路图（电源电压为6V且保持不变）。实验步骤如下，请帮他补充完整：
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V。
② 保持滑片的位置不动，S1接a ，读出此时电压表的示数为U．则小灯泡额定功率P额＝ 2.5V× （用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）要求滑片向左移动时，电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）电压表并联在灯泡两端没有示数，则电压表之外的电路有断路，将电压表并联在开关两端有示数，则电压表之外为通路，故电路发生的故障可能是开关接触不良或开关断路；
（3）灯在额定电压下正常发光，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端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；
根据绘制成图乙所示的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率：
P＝U灯I灯＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）实验步骤：
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V。
②保持滑片的位置不动，S1接a，读出此时电压表的示数为U；
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﹣2.5V，由欧姆定律可灯的额定电流：
IL＝＝，
则小灯泡额定功率：
P额＝UL×IL＝2.5V×。
故答案为：（1）如上所示；（2）开关接触不良或开关断路；（3）A；0.625；（4）②保持滑片位置不动，S1接a；2.5V×。
五．提高演练（2）（共5小题）
20．在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R，额定电压为3.8V小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、灯在额定电压下正常发光，移动变阻器的滑片，使灯的电压为额定电压，电流表可测出灯的额定电流，根据P＝UI，故A能够测量出小灯泡额定功率；
B、若电压表能测量出灯的电压，则当电压表测R的电压时，则电流表从电压表负接线柱流入了，不能测量出R的电压，故根据欧姆定律不能得出灯的额定电流；B不能够测量出小灯泡额定功率；
C、灯的电压始终为电源电压，故不能够测量出小灯泡额定功率；
D、移动变阻器的滑片，使灯的电压为额定电压，可测出R的电压，由欧姆定律可知R中的电流，根据串联电路电流的规律，即可知灯的额定功率，根据P＝UI，D能够测量出小灯泡额定功率。
故选：AD。
21．在“测定小灯泡电功率”的实验中，同学们用到的实验器材如图甲所示，小灯泡上标有“2.5V”，滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”。（小灯泡的灯丝电阻约为8Ω）
（1）连接电路时，开关应该 断开 。
（2）请用笔画线代替导线，将电压表和滑动变阻器正确连入电路。（连线不得交叉）
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡一直非常暗，电流表、电压表有示数且示数不变，出现这种现象的原因可能是 将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中 。
（4）电路故障排除后，发现小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.8 W。该实验还可以测定小灯泡的电阻，根据以上所给实验数据，这个小灯泡正常工作时的电阻约为 7.8 Ω。（结果保留一位小数）
（5）有的同学还要测量实际电压为3V时的灯泡的实际功率，小明说：“不用再测量实际电压为3V时的电流，直接用P＝UI＝，代入电压3V和上一步计算出的电阻值就可以得到实际电压为3V时的电功率了。”小明的说法是 错误 （选填“正确的”或“错误的”）。因为 灯丝的电阻与温度有关 。
【解答】解：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应该断开；
（2）测定小灯泡电功率的实验中，灯泡、电流表和滑动变阻器应串联，电压表应与灯泡并联，如下图：
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，但电流表、电压表有示数且示数不变，则电路为通路，发现灯一直非常暗，说明电路的电流过小，故这种现象的可能原因是将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中；
（4）小灯泡正常发光时，灯泡两端电压为3.5V，电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，则小灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝2.5V×0.32A＝0.8W，此时灯泡的电阻为：RL＝＝≈7.8Ω；
（5）由于灯丝的电阻与温度有关，所以不能用P＝UI＝算出的功率表示实际电压为3V时电功率。
故答案为：（1）断开；（2）电路图见上图；（3）将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中；（4）0.8；7.8；（5）错误；灯丝的电阻与温度有关。
22．现在各种光色的LED在家庭照明、交通信号灯和大面积显示屏等领域得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。小明想测算LED灯正常发光时的功率，他将10个相同的LED灯（额定电压2.5V）焊接在一块电路板上，制作了一个简易LED灯组，用两节干电池做电源。
（1）要比较准确地完成探究，焊接在电路板上的10个LED灯应该是 并联 （选填“串联”或“并联”）关系；
（2）小明将LED灯组连入如图甲所示的电路，闭合开关后发现LED灯均不亮，经检查发现电路中有一根导线连接错误，这根连接错误的导线编号是 ④ 。请你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；
（3）消除故障后，滑片P滑到图示位置时电压表示数如图乙所示；为使LED灯组正常发光，应将滑片向 a （选填“a”、“b”）端移动；
（4）滑动滑片P使电压表示数U＝2.5V时LED灯组正常发光，电流表示数如图丙所示，则流过每个LED灯的电流I0＝ 0.02 A，每个LED灯正常发光时的电阻R0＝ 125 Ω；
（5）电路板上AB间的总电阻R＝ 12.5 Ω，该LED灯组正常发光时的总功率P＝ 0.5 W。
【解答】解：
（1）电源电压为3V，LED灯的额定电压为2.5V，由于LED灯的电流较小，实验中可以用十个LED灯并联，用电流表测量出总电流，然后求出每盏灯的平均电流，这样能减小实验的误差；
（2）由图可知，电压表串联接入了电路，实验中，电压表并联在灯泡的两端，故连接错误的导线编号是④，正确接法如图所示：
；
（3）电压表选用的是小量程，电压表示数为0.8V，灯泡的电压小于额定电压，根据U＝IR可知，要增大灯泡两端的电压，应增大电路中的电流，减小电路中的电阻，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向a端（左端）移动使灯泡正常发光时的电压为2.5V；
（4）由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，则流过每个LED灯的电流I0＝＝0.02A；
根据欧姆定律可知，每个LED灯正常发光时的电阻R0＝＝＝125Ω；
电路板上AB间的总电阻R＝＝＝12.5Ω，该LED灯组正常发光时的总功率P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案为：（1）并联；（2）④；如图；（3）a；（4）0.02；125；12.5；0.5。
23．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（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，则灯泡的额定功率为 1.25 W。
（4）同组的小红认为，应该多次测量不同电压下灯泡的功率，求出平均值才更精确，你认为是否合理，为什么？ 不合理，灯在额定电压下的功率为额定功率，不同电压下的功率不同，取平均值没有意义 。
（5）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、S2，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＝ 2.5V×. （用已知量或测量量的符号表示）。
【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）不合理，灯在额定电压下的功率为额定功率，不同电压下的功率不同，取平均值没有意义；
（5）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）不合理，灯在额定电压下的功率为额定功率，不同电压下的功率不同，取平均值没有意义； （5）①2.5； ②S、S1； ③2.5V×.
24．图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态，滑动变阻器的滑片应移到最 左 （左/右）端；
（2）在实验中，静菲同学正确连接电路并规范操作实验，闭合开关后，发现灯泡不亮，为了找出灯泡不亮的具体原因，接下来最应该进行的具体操作是 移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 ；
（3）在排除问题后，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，是 0.3 A，由此可得，该小灯泡的额定电功率为 0.75 W；
（4）实验中志乾同学的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，志乾重新设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。请你帮他补全实验步骤和表达式：①按照电路图正确连接电路；②断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使得 电压表示数为灯泡的额定电压 ；③保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的时数为U2；则测得小灯泡额定功率的表达式为P＝ （电源电压未知）；
（5）志乾经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系：①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1；②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2；利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 大于 P2（大于/小于/等于）。
（6）若用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω定值电阻分别代替图甲中的小灯泡，还可以完成“探究电流与电阻关系”实验，实验过程中始终保持电压表示数为3V，为能完成探究，则滑动变阻器最大阻值至少为 30 Ω（设此时电源电压为6V且恒定不变）。
【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开；
由图甲知，滑动变阻器的下面接了右边一个接线柱，所以应将滑片移至最左端；
（2）闭合开关后，灯泡不亮，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；
（3）由乙图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.3A；
小灯泡的额定电功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）连好电路后，断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使得电压表示数为灯泡的额定电压；
保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的时数为U2；则定值电阻两端的电压U＝U2﹣2.5V；
电路中的电流：I＝，故小灯泡额定功率的表达式：P＝；
（5）∵P＝
∴灯泡实际电压为其额定电压一半时，它的实际功率P1＞P额；
∵P＝I2R
∴实际电流等于额定电流一半时，实际功率P2＜P额，
故P1＞P2；
（6）电路中的最小电流：I＝＝＝0.1A，
∵串联电路两端电压等于各部分电压之和
∴滑动变阻器两端电压为U′＝6V﹣3V＝3V
∵I＝
∴滑动变阻器最大阻值至少为：R＝＝＝30Ω。
故答案为：（1）断开；左；（2）移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；（3）0.3；0.75；（4）电压表示数为灯泡的额定电压；；（5）大于；（6）30。
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日期：2021/4/25 18:33:16；用户：李老师；邮箱：15645117303；学号：39455430
第1页（共1页）实验专项练习《测量小灯泡的电功率》
一．基础版练习（共5小题）
1．用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
（1）实验室中有一铭牌上标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，如图甲所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，共有 种接法；“20Ω”指的是 接线柱间的电阻值，“2A”指的是 。
（2）现再给电源（6V）、小灯泡、电流表、开关各一个，导线若干，请在图乙中用笔画线代替导线连接电路，要求：
（1）电流表测通过灯泡的电流（约0.4A）；
（2）电压表测灯泡两端的电压（正常发光时约3.8V）；
（3）滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
2．某实验小组利用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）测量小灯泡电功率的原理是 。
（2）请按图甲，用笔画线代替导线，在图乙中把电路连接完整。（要求导线不得交叉）
（3）正确连接完电路，调节滑动变阻器滑片到阻值最大处，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是 。
A.电流表内部断路了
B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路
D.滑动变阻器的电阻丝断了
（4）将故障排除后，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数是2.1V，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动。
（5）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（6）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 。
3．小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是 。
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：
物理量次数 电压U/V 电流I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5 0.30 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率 ，灯泡越亮。
4．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（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：当滑动变阻器的滑片向A端移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交叉。
（2）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，如图乙电压表示数为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 （A/B）端移动。图丙的Ⅰ﹣﹣U图像是小刚利用实验数据绘制的，根据图像可得小灯泡的额定功率为 W。
（3）由实验中1﹣U图像发现小灯泡电阻是变化的，造成这种现象的原因是灯丝电阻与 有关。
（4）若把小灯泡换成一个定值电阻，可探究 的关系。
A.电流与电阻
B.电流与电压
5．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是3.8V，电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒定为6V）、电流表、电压表、开关、“20Ω 1A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接实物电路如图甲所示。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查，有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“x”并补画出正确的连线
（2）改正电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，发生这种现象的原因可能是
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P到某一点，电压表的示数如图乙所示，为 V．若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W
【拓展】为了提高实验的精确度，将电压表换接0﹣3V量程，并将其并联在滑动变阻器的两端继续实验（滑动变阻器接入电路的两个接线柱不变）
①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的 位置（选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右”）
②移动滑片P，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。
二．基础版演练（1）（共5小题）
6．小明设计的“测定小灯泡额定功率”实验电路如图（甲）所示。电源电压为9V，小灯泡的额定电压为3.0V，其电阻约为10Ω，可供选择的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω。
（1）小明应选择的滑动变阻器是 （选填“R1“或“R2”）
（2）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）小霞组电路连接完好，当闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器，电流表均无示数，而电压表有示数且等于电源电压，则电路中出现的故障为 。
7．小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，应将滑片移动到 端（选填“A”或“B”），然后闭合开关。小明发现小灯泡不亮，且电压表示数为0，电流表有示数，则电路中可能出现的故障是 （选填正确答案前的字母）
A．灯泡开路 B．灯泡短路 C．滑动变阻器开路 D．滑动变阻器短路
（3）正确操作后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是： ；第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为 W．实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的 有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是 （选填正确答案前的字母）。
A．50Ω0.4A B．100Ω0.3A C．30Ω0.5A
实验次数 电压U/V 电I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 ﹣﹣ ﹣﹣ 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（5）你认为小明通过实验得出结论的过程有什么不足之处？ 。
8．小东测量额定电压为3.8V灯泡的额定功率，选用6V的电源。连接电路前他发现电压表的0﹣15V档已损坏，0﹣3V档完好，他马上改变电路连接，完成实验。
（1）请用笔画线代替导线，帮助小东将图1中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片到某点，电压表的示数为3V．要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向
移动（选填“左”或“右”），当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。此时电流表的指针位置如图2所示，可得出小灯泡的额定功率为 W。
（3）小东改变滑动变阻器的滑片，分别记录电流表、电压表的几组读数，算出小灯泡的电阻并求其平均值，他认为这个平均值就是小灯泡正常发光的电阻。他的方法是 的（选填“正确”或“不正确”），原因是 。
9．同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压U0＝3.8V，额定功率在1～1.5W的范围内。
（1）按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整。
（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将 （填“变大”“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变 （填“亮”或“暗”）。
（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是 A，电压表的示数是 V，经分析造成这种现象的原因是 。
10．如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，现有器材：额定电压为3.8V的小灯泡（电阻约为12Ω）、12V的电源、电流表、电压表、开关各1个，规格分别为A（10Ω 1A）、B（20Ω 1A）、C（50Ω 1A）的滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）为了完成该实验，应选用滑动变阻器 （选填“A”、“B”或“C”）；
（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（导线不得交叉）；
（3）正确连接好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端；
（4）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现小灯泡均不亮，电流表无示数，电压表有示数，则该电路故障可能是 （选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（5）排除故障后，继续实验，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，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 。
（6）下列实验不能用该实验装置完成的是 。（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.测量小灯泡的电阻
三．基础版演练（2）（共4小题）
11．如图甲所示是聪聪同学“测量小灯泡的电功率”的实验时连接的实物电路，其中小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）同组的明明发现连线中有一处不符合实验要求，所以才出现上述现象，而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（2）聪聪设计了记录实验数据的表格如下：
实验次序 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 电功率的平均值/W
1 2
2 2.5
3 3
请你帮助聪聪检查一下：聪聪的记录表格设计是否合理？为什么？ 。
（3）聪聪将电路改接正确后测得灯泡正常发光时的电流如图乙所示，请将该电流值和灯泡的额定功率值填入上表的合适位置。
12．在测定“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、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应 。
（2）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向右移动时灯泡变暗。
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到 阻值处，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 。
（4）电路故障排出后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V，若想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，使电压表的示数为2.5V。
（5）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
13．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V不变，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，备有两只滑动变阻器（规格分别为“30Ω 12A”和“50Ω 1A”）。
（1）小明同学连接了如图甲所示的部分实物电路，还有一根导线未连接，请你用笔画线代替导线，将导线连入电路。
（2）连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是 。
（3）排除故障后，当电压表的示数为1.8V时，要使灯泡正常发光应向 。（选填“A”或“B”）端调节滑片。灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是 。
（4）小明同学想用该实验电路探究电流与电压的关系，你认为这样做是否可行，并说明理由 。
（5）该组同学又将小灯泡换成5Ω、10Ω、20Ω定值电阻探究电流与电阻的关系，并使电压表的示数始终保持2V不变，为了能够完成实验，选择滑动变阻器的规格应为 ，这样选择的理由是 。
14．如图是测量小灯泡额定电功率的实验，电源电压恒为6V，小灯泡额定电压U额＝2.5V，正常发光电阻约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）本实验应选择规格为 的滑动变阻器。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡发光，电流表有示数，电压表无示数，可能是导线 （选填“a”、“b”或“c”）断了。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示的路，并进行实验：
①只闭合开关S和S1，调节滑片P，使电流表示数为 ；
②保持滑片P位置不动，断开开关 ，闭合其它开关，读出电流表示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝ （用题中物理量字母表示）。
四．提高演练（1）（共5小题）
15．已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（ ）
A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
16．在“测定小灯泡电功率实验”中，使用的小灯泡上标有“2.5V”，电源电压保持不变，但不可忽略温度对灯丝电阻的影响。
（1）连接了如图甲所示的电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不亮，经检查有一根导线连接错误，请你在电路中将连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的导线。
（2）电路正确连接后，闭合开关发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先进行的实验操作是 （选填字母即可）。
A.检查小灯泡是否断路
B.移动滑动变阻器的滑片
C.检查滑动变阻器是否开路
D.检查开关是否接触良好
（3）进行正确的操作后，灯泡发光了。若将滑片P移动到某一位置时，小灯泡两端的实际电压为其额定电压一半时，此时小灯泡的P实 P额（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）继续移动滑片P到某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为 W。
17．在测量小灯泡的电功率实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻在8Ω左右。
（1）为了比较精确测量小灯泡的电功率，电流表量程应选0～ A。
（2）实验时，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表与电流表均无示数，小灯泡不亮，则故障可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表的示数如图甲所示，为了测小灯泡的额定功率，应移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变 （选填“大”或“小”）。
（4）实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上做出了如图乙所示U﹣I图像，则灯泡的额定功率为 W，由图像可知灯泡的U﹣I图像不是一条直线，原因可能是灯丝的电阻与 有关。
（5）某实验小组设计了图丙的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻，请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①电路连接完整后，先断开开关S2，闭合开关S1、S3，调节滑动变阻器，使电流表示数为。
②再 ，读出电流表示数为I。
③灯泡的额定功率的表达式P额＝ 。（用R、U额、I表示）
18．甲组同学利用如图甲所示的器材进行“测量小灯泡电功率”的实验。电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）该组同学检查电路时发现连接的电路有误，但只需改动条连线就能使电路连接正确，请在错误的连线上打“×”。并用笔画线代替导线使电路连接正确。
（2）闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，小灯泡均不亮，电流表有示数而电压表无示数，则电路出现的故障可能为 。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动。小灯泡正常发光时的电流如图丙所示，则小灯泡的额定功率P额＝ W。
（4）小明想利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，同组小红指出该实验无法进行，原因是 。
[拓展]同组小林还设计了如图丁所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流I额。请将以下实验步骤补充完整：
①只闭合开关S、S1，移动R1的滑片。使电流表示数为I额。
②接着 。
③再将R1的滑片调至最左确，记下电流表的不数I1；将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数I2。
④写出小灯泡额定功率的表达式：P＝ （用R0、I额、I1、I2表示）。
19．小明所在的物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
测试元件 灯泡 开关
电压表示数情况 无示数 有示数
（1）如图甲所示为小明连接的部分电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整（要求滑片向左移动时，电流表示数变大）（未打印答题纸的学生用文字说明导线具体连接方式）。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮。于是小明用一完好的电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测量结果如表所示。则电路发生的故障可能是 ；
（3）闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2.2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，直至电压表的示数为2.5V．小明移动滑片P记下多组对应电压表和电流表的示数，绘制成图乙所示的I﹣U图象，根据信息可算出小灯泡的额定功率
是 W。
（4）同组的小华在实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小华在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路图（电源电压为6V且保持不变）。实验步骤如下，请帮他补充完整：
①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V。
② ，读出此时电压表的示数为U．则小灯泡额定功率P额＝ （用已知量和测量量表示）。
五．提高演练（2）（共5小题）
20．在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R，额定电压为3.8V小灯泡L、开关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
21．在“测定小灯泡电功率”的实验中，同学们用到的实验器材如图甲所示，小灯泡上标有“2.5V”，滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”。（小灯泡的灯丝电阻约为8Ω）
（1）连接电路时，开关应该 。
（2）请用笔画线代替导线，将电压表和滑动变阻器正确连入电路。（连线不得交叉）
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡一直非常暗，电流表、电压表有示数且示数不变，出现这种现象的原因可能是 。
（4）电路故障排除后，发现小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。该实验还可以测定小灯泡的电阻，根据以上所给实验数据，这个小灯泡正常工作时的电阻约为 Ω。（结果保留一位小数）
（5）有的同学还要测量实际电压为3V时的灯泡的实际功率，小明说：“不用再测量实际电压为3V时的电流，直接用P＝UI＝，代入电压3V和上一步计算出的电阻值就可以得到实际电压为3V时的电功率了。”小明的说法是 （选填“正确的”或“错误的”）。因为 。
22．现在各种光色的LED在家庭照明、交通信号灯和大面积显示屏等领域得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。小明想测算LED灯正常发光时的功率，他将10个相同的LED灯（额定电压2.5V）焊接在一块电路板上，制作了一个简易LED灯组，用两节干电池做电源。
（1）要比较准确地完成探究，焊接在电路板上的10个LED灯应该是 （选填“串联”或“并联”）关系；
（2）小明将LED灯组连入如图甲所示的电路，闭合开关后发现LED灯均不亮，经检查发现电路中有一根导线连接错误，这根连接错误的导线编号是 。请你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；
（3）消除故障后，滑片P滑到图示位置时电压表示数如图乙所示；为使LED灯组正常发光，应将滑片向 （选填“a”、“b”）端移动；
（4）滑动滑片P使电压表示数U＝2.5V时LED灯组正常发光，电流表示数如图丙所示，则流过每个LED灯的电流I0＝ A，每个LED灯正常发光时的电阻R0＝ Ω；
（5）电路板上AB间的总电阻R＝ Ω，该LED灯组正常发光时的总功率P＝ W。
23．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（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，则灯泡的额定功率为 W。
（4）同组的小红认为，应该多次测量不同电压下灯泡的功率，求出平均值才更精确，你认为是否合理，为什么？ 。
（5）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、S2，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号表示）。
24．图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图
（1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应移到最 （左/右）端；
（2）在实验中，静菲同学正确连接电路并规范操作实验，闭合开关后，发现灯泡不亮，为了找出灯泡不亮的具体原因，接下来最应该进行的具体操作是 ；
（3）在排除问题后，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，是 A，由此可得，该小灯泡的额定电功率为 W；
（4）实验中志乾同学的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，志乾重新设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。请你帮他补全实验步骤和表达式：①按照电路图正确连接电路；②断开开关S2，闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使得 ；③保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，记下电压表的时数为U2；则测得小灯泡额定功率的表达式为P＝ （电源电压未知）；
（5）志乾经过进一步的实验发现，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系：①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1；②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2；利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为：P1 P2（大于/小于/等于）。
（6）若用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω定值电阻分别代替图甲中的小灯泡，还可以完成“探究电流与电阻关系”实验，实验过程中始终保持电压表示数为3V，为能完成探究，则滑动变阻器最大阻值至少为 Ω（设此时电源电压为6V且恒定不变）。
实验专项练习《测量小灯泡的电功率》
参考答案
一．基础版（共5小题）
1．三；AB；允许通过的最大电流是2A； 2．P＝UI；B；右；0.3；0.75；不需要；小灯泡在不同电压下的功率不同； 3．左；灯泡短路；灯的实际功率太小；0.75；越大； 4．2.2；B；0.5；温度；B； 5．灯泡断路；2.5；左；1.44；B；2.2；
二．基础版演练（1）（共5小题）
6．R2；1.2；灯泡断路； 7．B；B；实际功率太小；0.75；实际功率；C；应换用其它额定功率的灯泡多次实验； 8．左；2.2；1.14；不正确；温度不同时小灯泡的电阻不同，只能用额定电压、额定功率来求正常发光时的电阻； 9．变大；亮；0.2；2；电压表量程接错，误以为接的是0～15V，实际接了0～3V； 10．C；A；小灯泡断路；B；1.14；C；
三．基础版演练（2）（共4小题）
11．不合理，因为灯泡在不同电压下的电功率不同，不能用取平均值的方法求电功率； 12．断开；最大；灯泡断路；2.2；A；0.5； 13．灯泡断路；A；0.6W；灯的电阻随温度的变化而变化；50Ω 1A；电压表的示数始终保持2V不变，为了能够完成实验，滑动变阻器连入电路的电阻至少为40Ω。； 14．50Ω 1A；c；0.65；S1；；U额×（I﹣）。；
四．提高演练（1）（共5小题）
15．C； 16．B；＞；0.9； 17．0.6；滑动变阻器断路；小；0.75；温度；保持变阻器滑片的位置不变，闭合开关S1、S2，断开开关S3；U额（I﹣）； 18．小灯泡短路；右；0.75；不能控制电阻不变；只闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R2使电流表示数为I额；I额2 ； 19．开关接触不良或开关断路；A；0.625；保持滑片的位置不动，S1接a；2.5V×；
五．提高演练（2）（共5小题）
20．AD； 21．断开；将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路中；0.8；7.8；错误；灯丝的电阻与温度有关； 22．并联；④；a；0.02；125；12.5；0.5； 23．灯泡断路；1.25；不合理，灯在额定电压下的功率为额定功率，不同电压下的功率不同，取平均值没有意义；2.5；S、S1；2.5V×.； 24．断开；左；移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；0.3；0.75；电压表示数为灯泡的额定电压；；大于；30；
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日期：2021/4/25 18:32:59；用户：李老师；邮箱：15645117303；学号：39455430
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