2022年初中科学专题 中考电学实验探究（B组）
一、实验探究题
1．（2022·常山模拟）小科同学想利用如图甲所示电路，研究通过小灯泡(额定电压为 2.5 伏)的电流与它两端电压的关系。正确连接电路后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，并作出了图像乙。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整（滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）。
（2）当电流表示数如图丙所示，此时小灯泡的功率为 。
（3）实验结束后，小科继续对滑动变阻器的电流与它两端电压的关系进行了探究。滑动变阻器的 U﹣I 图像应为图丁中虚线（选填“①”、“②”或“③”），并说明理由 。
2．（2022·上虞模拟）如图所示，研究“电流跟电压、电阻关系”实验时，记录数据如下：
表一
实验次数 电阻R=10Ω
U/V I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
表二
实验次数 电压表示数=3V
RQ I/A
4 5 0.6
5 10 0.3
6 15 0.2
（1）分析上述数据可以总结出电学量之间的关系式是： ，依次进行表2中第5、6次实验的过程中，滑片应向 滑动。
（2）将R换作额定电压为3.8V的小灯泡，当小灯泡正常工作时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）将R换成螺线管，则当滑片P向A滑动时，它能够吸起大头针的数量将 (填“增加”或“减少)。
3．（2022·定海模拟）兴趣小组同学利用如图所示的电路完成多个电学实验。已知电源电压恒为6伏，实验所用电阻R的阻值分别为5欧、10欧、20欧，滑动变阻器的规格为“30欧2安”。
【实验一】研究电流与电阻的关系。
（1）正确连接电路，在完成5欧电阻的测量后，换上10欧电阻闭合开关，则接下来的操作是 .
（2）实验中该小组同学获得的数据记如下表：
次数 R1/Ω I/A
① 5 0.4
② 10 0.2
③ 20 0.1
分析数据可以得出的结论是 。
（3）【实验二】伏安法测电阻。
为了记录实验数据和计算结果，该小组同学分别设计了下列两张表格，经过组内讨论后一致认为合理规范的是表I。请写出表II设计不合理的原因 。
表（I）
实验次数 压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
平均值
表（II）
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
电阻平均值
（4）利用如图所示的电路还能完成的实验有 。（选填编号）
①研究电流跟电压的关系 ②研究影响电功率大小的因素
③伏安法测电功率 ④研究电流通过导体时产生的热量多少跟哪些素有关
4．（2022·萧山期中）有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小金为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验：
（1）他连接了如图甲所示的电路， (填仪器名称)的量程选择不合理。
（2）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是 (选填字母)
A．拧紧开关两端的接线柱 B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
（3）排除故障正确连接后移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，操作步骤如下：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；
则小灯泡的额定功率表达式P额＝ (用题中字母表示)。
5．（2022·滨江模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V.
（1）用笔面线代替导线，将电路连接完整。
（2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W.
（3）该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，不再添加其他器材，则还可探究 ，
A．电流与电阻的关系 B．电流与电压的关系
6．（2022·桐乡模拟）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 。
（2）实验现象记录如下
次数 导体 AB 在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1
静止 不偏转
2
上下运动 不偏转
3
左右运动 左右偏转
根据实验记录，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
（3）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
7．（2022·南湖模拟）小嘉同学为探究小灯泡的电功率与哪些因素有关，进行了以下探究：
【提出问题】小灯泡的电功率跟哪些因素有关？
【建立假设】
①小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。
②小灯泡的电功率跟电流有关，电流越大，电功率就越大。
③小灯泡的电功率跟 。
【设计实验方案】在研究小灯泡的电功率跟电压的关系时，小嘉同学将2只规格相同的小灯泡按图所示方式串联在电路上，用电压表分别测量小灯泡两端的电压。
L1 L2
条件控制（电流关系）
亮度（亮、暗）
电压（伏）
【收集证据】记录实验数据、现象，重复实验。
请回答下列问题：
（1）请将小嘉同学的假设③补充完整 ；
（2）小嘉同学的实验方案有一处明显错误，请改正 ；
（3）若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，请在答题纸上的方框内画出小嘉设计的电路图。
8．（2022·龙泉模拟）小科测定“小灯泡的电功率”实验时，设计电路图如图甲所示，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）根据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是 （选填字母）；
A．电流表断路 B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，进行实验，根据实验数据描绘出 I-U 图像如图丙，则小灯泡的额定功率是 瓦；
（4）在整理实验数据时，小科发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，当小灯泡两端电压恰好为额定电压 U0时，此时功率为 P0，若某次实验小灯泡两端电压 U1＝0.5U0，则额定功率 P0与实际功率 P1的数值关系为 P0 4P1（选填“＜”或“＝”或“＞”）。
9．（2022·仙居模拟）图甲是“测量小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏。
（1）闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是 。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。
（3）当把小灯泡两端的电压调到额定电压的一半，发现测得的电功率P1不等于其额定功率P额的1/4，请根据图丙判断P1 P额/4（填“大于”、“小于”或“等于”）。
10．（2022·南浔模拟）小常用图甲所示器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W。
（1）请用笔画线表示导线，将图甲连接成完整的实验电路。
（2）正确连接电路闭合开关。小常观察到电压表的示数如图乙所示，他应将滑动变阻器的滑片P向 移动，至电压表示数为3.8伏时为止。
（3）实验时小常发现图甲电路无法准确判断电压表指针是否指向3.8伏，为了确保小灯泡电压恰为3.8伏，利用现有器材，小常采用的措施是 。
11．（2022·慈溪模拟）小宁在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源电压为6V，所用小灯泡的额定电压为2.5V，估计小灯泡的额定功率在1W以内。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大。）
（2）当滑动变阻器的滑片P移动到某点时，电压表示数如图所示，此时小灯泡两端的电压为 V；小宁多次实验后作出如图所示的I-U图像，当小灯泡正常发光时，其额定功率为 W。
（3）小宁发现：小灯泡两端的电压越大，通过小灯泡的电流就越大，小灯泡两端的电压越小，通过小灯泡的电流就越小，所以小灯泡的亮度是由 决定的。
12．（2022·余杭模拟）用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 移动； （填左或右）
（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是 。
13．（2022·滨江模拟）某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变。
（1）第一小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片、记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器除了保护电路 以外的另一个作用是 。；为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 Ω 的滑动变阻器。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
14．（2022·杭州模拟）小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有：电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。
（2）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B" )。
（3）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图(丙)所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
15．（2021·鄞州模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小科设计了如图甲所示的电路，其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω
2A”，电流表和电压表都是已选择好合适量程。
（1）闭合开关后，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，请你帮小科判断：此时灯泡 （填“有”或“没有”）故障。
（2）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数 I1和电压表的示数 U1。
（3）小科想进一步了解发光二极管的发光情况。实验前小科查阅资料发现发光二极管将电能转换成光能的效率更高，功率相同时，发光二极管更亮。然后把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2 U1I1。（填“＞”、“＜”或“＝”）
答案解析部分
1．【答案】（1）
（2）0.05W
（3）①，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电压表和变阻器的使用方法分析解答；
（2）根据丙图确定灯泡的电流，根据乙图确定此时的电压，然后根据P=UI计算灯泡的功率；
（3）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，据此分析判断。
【解答】（1）在探究灯泡的电流与两端电压的关系时，电压表必须与灯泡并联，由于2.5V<3V，因此选择0~3V的量程，即将灯泡右端的接线柱与电压表上“3”接线柱相连即可。变阻器与开关串联，接线时“一上一下”。当滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，而电阻变小，则此时应该将右下角的接线柱与开关右端相连，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的电流为0.1A。根据乙图可知，此时灯泡的电压为0.5V，则灯泡的功率为：P=UI=0.5V×0.1A=0.05W。
（3）根据丁图可知，当电流为0.1A时，灯泡电压为0.5V，此时变阻器的电压为：3V-0.5V=2.5V；
当灯泡电压为1V时，变阻器的电压为：3V-1V=2V；
当灯泡电压为1.5V时，变阻器的电压为：3V-1.5V=1.5V；
则滑动变阻器的 U﹣I 图像应为图丁中虚线①，理由是：灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）。
2．【答案】（1）I=U/R (或U=IR、R=U/I)；B
（2）1.14
（3）增加
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）将表格中的电流与电阻相乘，然后将乘积与电压进行比较，从而得到三者之间的关系式。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析变阻器的阻值变化，弄清滑片的移动方向。
（2）根据图2确定灯泡的额定电流，再根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（3）根据电磁铁的磁场强弱与电流的关系分析解答。
【解答】（1）将表格中每组数据中的电阻与电流相乘，得到的乘积都等于对应的电压，那么得到数学关系式：（或）。
（2）根据图2可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
（3）当滑片P向A滑动时，变阻器的阻值减小，而通过螺线管的电流增大，则螺线管的磁场变强，因此吸引大头针的数量增加。
3．【答案】（1）移动滑片使电压表示数保持不变
（2）电压不变时，电流跟电阻成反比
（3）运用欧姆定律时，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻、同一状态时所对应的数值。
（4）①③
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求分析解答；
（2）将每组数据中的电流和电阻相乘，比较乘积的大小，然后分析电流和电阻的数量关系；
（3）根据欧姆定律的“同体性”和“同时性”分析解答；
（4）根据各个实验的过程、所需器材分析判断。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，必须控制电阻两端电压相等，而改变定值电阻的阻值，同时记录对应的电流，则：换上10Ω的电阻后的操作为：移动滑片使电压表示数保持不变。
（2）将每组数据中的电流与电阻相乘，乘积都是2V，则得到结论：电压不变时，电流跟电阻成反比。
（3）表II比表I设计不合理的原因：运用欧姆定律时，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻、同一状态时所对应的数值。
（4）①研究电流跟电压的关系时，需要控制电阻相同，而改变电阻两端的电压，这个电路可以完成，故①符合题意；
②研究影响电功率大小的因素时，需要控制电压相同而改变电流，或者控制电流相同而改变电压，这个电路无法完成，故②不合题意；
③伏安法测电功率时，用电压表测电压，电流表测电流，然后根据P=UI计算电功率，故③符合题意；
④研究电流通过导体时产生的热量多少跟哪些素有关时，需要想办法反映电流产生热量的多少，而这些器材无法做到，故④不合题意。
故选①③。
4．【答案】（1）电流表
（2）B
（3）1.2
（4）I12R0
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）将电路的最大电流与电流表的量程进行比较即可；
（2）在测量灯泡额定功率的实验中，如果小灯泡的位置发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电流表的电流很小。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，即示数接近3V。
（3）根据图乙确定灯泡的额定电压，再根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）根据丙图，确定灯泡与电阻的串并联关系，然后利用欧姆定律和串并联电路的特点，结合电功率的公式计算即可。
【解答】（1）根据题干可知，灯泡的额定电流为0.5A，则通过电流表的最大示数应该为0.5A，那么电流表应该选择量程0~0.6A，因此电流表的量程选择不合理。
（2）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，则可能是灯泡的位置发生断路，即接线柱松动，因此接下来的操作为：拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故选B。
（3）根据图乙可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则灯泡的额定电压为2.4V，灯泡的额定功率P=UI=2.4V×0.5A=1.2W。
（4）①闭合开关S1，开关S2连接b，此时灯泡与变阻器串联。移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，此时电阻箱与变阻器串联。调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0。
③由于电源电压不变，总电流不变，则两次的总电阻不变。因为变阻器的阻值不变，所以灯泡的电阻与电阻箱的电阻相等，则小灯泡的额定功率为： P额＝I12R0。
5．【答案】（1）
（2）0.75
（3）B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量小灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的元件都是串联。要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图乙确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】（1）在甲图中，灯泡应该与变阻器串联，电压表应该与灯泡并联，只需将灯泡的右端与电池的负极相连，再将灯泡的左端与变阻器左上角的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（3）探究电流与电阻的关系时，需要控制电压相等而改变电阻；探究电流与电压的关系时，需要控制电阻相同而改变电压。根据题目中只有一个定值电阻可知，还可探究电流与电压的关系，故选B。
6．【答案】（1）感应电流方向
（2）切割磁感线
（3）电源
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）灵敏电流计的指针摆动是因为通电线圈在磁场中受力运动。因为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以感应电流方向不同，则指针偏转方向不同。
（2）根据表格数据，分析产生感应电流的条件。
（3）根据探究电动机工作原理的实验过程分析解答。
【解答】（1）实验中，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断感应电流方向。
（2）在表格中，当导体AB静止时，或者上下运动时，导体没有切割磁感线，此时指针不偏转，没有产生感应电流。当导体AB左右运动时，导体切割磁感线，此时指针偏转，产生了感应电流，那么得到产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）探究电动机的工作原理时，让导体中经过电流，观察到导体在磁场中受力运动。这个实验不需要电流表，而需要电源，因此将灵敏电流计换成电源即可。
7．【答案】（1）电阻有关，电阻越大，电功率越小（或越大）
（2）用二只不同规格（阻值不同）的小灯泡进行实验
（3）
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）【建立假设】电学的三个基本物理量为电压、电流和电阻，根据猜想①②确定猜想③的内容即可。
（2）【设计实验方案】如果在实验中选择两个完全相同的灯泡，那么它们的电压、电阻和电流都相等，亮度也相等，根本无法完成探究。
（3）根据控制变量法的要求设计实验。
【解答】（1）假设①②中电压和电流以及涉及，那么假设③中应设计电阻，即小灯泡的电功率跟电阻有关，电阻越大，电功率越小。
（2）小嘉同学的实验方案有一处明显错误，改正为：用二只不同规格（阻值不同）的小灯泡进行实验。
（3）根据P=UI可知，探究小灯泡的电功率于电流的关系时，需要控制电压相等，而改变电阻，记录电流。如果将两个灯泡并联，那么它们的电压相等，然后每个支路上再串联一个电流表即可，如下图所示：
8．【答案】（1）
（2）C
（3）0.5
（4）<
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电路图确定电器元件的串并联关系，以及电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”，再根据乙图补充缺失的电路。
（2）在测量小灯泡电功率的实验中，如果小灯泡断路，那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，则通过电路的电流很小，因此电流表几乎没有示数。在串联电路中，电压与电阻成正比，则电压表几乎分得全部电压，因此它的示数较大。
（3）根据图像确定灯泡的额定电流，再根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（4）根据电功率的公式，结合灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联，其它的元件都是串联。因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择量程0~3V，根据图乙可知，只需将电压表的“3”接线柱与灯泡右端相连即可。如下图所示：
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是小灯泡的灯丝断了，故选C。
（3）根据图像可知，小灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）如果灯丝的电阻保持不变，那么根据公式得到：
；
即：；
即；
但是灯丝的电阻随温度的降低而减小，
根据可知，实际上此时的电阻变小，而实际功率大于P1；
因此P0<4P1。
9．【答案】（1）电压表正负接线柱接反了
（2）0.8
（3）大于
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）正常情况下，正极接“+”，负极接“-”，此时电压表的指针顺时针方向偏转；如果接线柱弄反，那么指针会逆时针方向偏转。
（2）根据乙图读出灯泡的额定电流，再根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）灯泡的电阻随温度的升高而增大，据此跟公司分析即可
【解答】（1）闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是电压表正负接线柱接反了。
（2）根据乙图可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.32A，额定功率为：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（3）如果灯泡的电阻保持不变，
那么根据得到：；
即；
实际上，电压为额定电压一半时的灯丝温度低，电阻更小，
根据可知，此时的实际功率应该偏大，即。
10．【答案】（1）
（2）右
（3）将电压表改用小量程接在滑动变阻器的两端，移动滑片P，至电压表示数为2.2伏时为止
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压求出灯泡的额定电流，据此选择电流表的量程；滑动变阻器采用一上一下的接法；
（2）根据电压表的量程和分度值、指针的位置，读出电压表的示数；根据串联电路的分压规律分析；
（3）由于电压表0-15V量程的分度值为0.5V，测使电压表示数为3.8V时需估读才可以，所以无法准确判断电压表指针是否指向3.8V。由于电压表0～3V量程的分度值为0.1V，则可以叫准确到0.1V，所以可以使用电压表的0～3V量程进行测量。利用电压表的0～3V量程来测量滑动变阻器两端的电压，这样移动滑片至电压表的示数为6V-3.8V=2.2V时，根据串联的电压特点和电源电压即可判断此时灯泡正常工作。
【解答】（1）测量小灯泡的额定功率时，小灯泡与电流表、滑动变阻器串联接入电路中，电压表与小灯泡并联；滑动变阻器采用一上一下的接法；
待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W，则小灯泡的额定电流约为：，所以电流表选择0～0.6A的量程，如图所示：
（2）由图可知，电压表选用的是大量程，分度值为0.5V，示数为3V，此时灯泡两端的电压小于其额定电压。要使小灯泡正常发光，需要增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压规律可知，应减小滑动变阻器的电阻，滑片应该向右移动，直至电压表的示数为3.8V；
（3）为了确保小灯泡电压恰为3.8伏，利用现有器材，小常采用的措施是：将电压表改用小量程接在滑动变阻器的两端，移动滑片P，至电压表示数为2.2伏时为止。
11．【答案】（1）
（2）2.2；0.5
（3）实际功率
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联，其它的都是串联。还要注意电表量程和接线柱的选择，变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图片确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数。根据图像确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
（3）根据P=UI分析解答。
【解答】（1）根据可知，电流表选择量程0~0.6A。变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大，即应该将右下角的B接入，如下图所示：
（2）根据图片可知，电压表选择量程0-3V，分度值为0.1V，那么示数为2.2V。
根据图像可知，当灯泡电压为2.5V时，通过它的电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（3）灯泡两端的电压越大，通过小灯泡的电流就越大，小灯泡两端的电压越小，通过小灯泡的电流就越小，根据P=UI可知，小灯泡的亮度是由实际功率决定的。
12．【答案】（1）断开
（2）右
（3）10
（4）小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）在连接电路时，为了防止电路时通时断，从而烧坏用电器，因此开关必须断开；
（2）根据乙图确定灯泡的额定电流，根据丙图确定灯泡的实际电流，比较后确定电流的变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器阻值的变化方向即可。
（3）根据公式计算灯泡正常发光时的电阻；
（4）电压表和电流表的示数之比就是灯泡的电阻，根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）连接电路时，开关应断开。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.25A。根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，此时示数为0.16A。比较可知，此时电流表的示数要继续增大，则变阻器的电阻要继续减小，即滑片向右移动。
（3）灯泡正常发光时的电阻为：；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要
原因是：小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大。
13．【答案】（1）控制定值电阻两端电压不变；35
（2）0.6
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）探究电流与电阻关系时，必须控制电阻两端的电压相等，而改变定值电阻的阻值，据此分析变阻器的作用。根据乙图，利用公式U=IR计算出定值电阻两端的电压，然后根据U变=U总-U计算出变阻器两端的电压，最后根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出变阻器的最小阻值即可。
（2）根据丙图，确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
【解答】（1）该实验中滑动变阻器除了保护电路 以外的另一个作用是控制定值电阻两端电压不变。
根据图乙可知，电压表的示数为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
则变阻器两端的电压为：U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V；
在串联电路中电压与电阻成正比，即：；
；
解得：R变=35Ω。
（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.24A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
14．【答案】（1）解：如图所示：
（2）B
（3）25
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定各个电器元件的串并联关系，以及电表的量程和接线柱的选择，以及变阻器接线“一上一下”即可。
（2）将电压表的示数与额定电压比较，从而确定电压表的示数变化方向，然后根据U=IR分析电流的变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化方向即可。
（3）根据丙图读出电压表的示数，再根据串联电路的分压规律计算出定值电阻的最大阻值即可。
【解答】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。电流表应该与灯泡串联，根据 可知，电流表应该选择量程0~0.6A，如下图所示：
（2）因为2.2V<2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U=IR可知，通过灯泡的电流要增大。根据“电流与电阻的反比关系”可知，总电阻要减小，即变阻器接入的阻值要减小，因此应该将滑片向B端移动。
（3）根据丙图可知，电压表的示数应该为2V，
那么变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=6V-2V=4V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，
即： ；
；
解得：RL=25Ω。
则更换的电阻阻值不能够大于25Ω。
15．【答案】（1）没有
（2）右
（3）＜
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在闭合开关前，滑片在变阻器阻值最大的位置，此时通过电路的电流很小，则灯泡可能不亮，而电流表和电压表却都有示数；
（2）根据乙图确定电压表的示数，与额定电压相比确定灯泡电压的变化方向，再根据U=IR确定电流的变化方向，最后根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化即可。
（3）根据亮度的大小分析二者实际发光功率的大小，再根据转换效率的高低判断实际总功率的大小关系即可。
【解答】（1）闭合开关后，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，此时灯泡没有故障。
（2）根据乙图可知，此时电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.8V，小于额定电压2.5V，则此时电压表的示数要增大才行。根据U=IR可知，此时通过灯泡的电流要增大，则电路的总电阻要减小，即变阻器的阻值要减小，应将滑片像右移动。
（3）二极管和灯泡的亮度相当，即转换后的发光功率相等，根据“发光二极管将电能转换成光能的效率更高”可知，二极管的总功率应该小于灯泡的总功率。根据P=UI可知，U2I21 / 12022年初中科学专题 中考电学实验探究（B组）
一、实验探究题
1．（2022·常山模拟）小科同学想利用如图甲所示电路，研究通过小灯泡(额定电压为 2.5 伏)的电流与它两端电压的关系。正确连接电路后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，并作出了图像乙。
（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整（滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）。
（2）当电流表示数如图丙所示，此时小灯泡的功率为 。
（3）实验结束后，小科继续对滑动变阻器的电流与它两端电压的关系进行了探究。滑动变阻器的 U﹣I 图像应为图丁中虚线（选填“①”、“②”或“③”），并说明理由 。
【答案】（1）
（2）0.05W
（3）①，灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电压表和变阻器的使用方法分析解答；
（2）根据丙图确定灯泡的电流，根据乙图确定此时的电压，然后根据P=UI计算灯泡的功率；
（3）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，据此分析判断。
【解答】（1）在探究灯泡的电流与两端电压的关系时，电压表必须与灯泡并联，由于2.5V<3V，因此选择0~3V的量程，即将灯泡右端的接线柱与电压表上“3”接线柱相连即可。变阻器与开关串联，接线时“一上一下”。当滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，而电阻变小，则此时应该将右下角的接线柱与开关右端相连，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的电流为0.1A。根据乙图可知，此时灯泡的电压为0.5V，则灯泡的功率为：P=UI=0.5V×0.1A=0.05W。
（3）根据丁图可知，当电流为0.1A时，灯泡电压为0.5V，此时变阻器的电压为：3V-0.5V=2.5V；
当灯泡电压为1V时，变阻器的电压为：3V-1V=2V；
当灯泡电压为1.5V时，变阻器的电压为：3V-1.5V=1.5V；
则滑动变阻器的 U﹣I 图像应为图丁中虚线①，理由是：灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变（或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量）。
2．（2022·上虞模拟）如图所示，研究“电流跟电压、电阻关系”实验时，记录数据如下：
表一
实验次数 电阻R=10Ω
U/V I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
表二
实验次数 电压表示数=3V
RQ I/A
4 5 0.6
5 10 0.3
6 15 0.2
（1）分析上述数据可以总结出电学量之间的关系式是： ，依次进行表2中第5、6次实验的过程中，滑片应向 滑动。
（2）将R换作额定电压为3.8V的小灯泡，当小灯泡正常工作时电流表示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）将R换成螺线管，则当滑片P向A滑动时，它能够吸起大头针的数量将 (填“增加”或“减少)。
【答案】（1）I=U/R (或U=IR、R=U/I)；B
（2）1.14
（3）增加
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）将表格中的电流与电阻相乘，然后将乘积与电压进行比较，从而得到三者之间的关系式。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析变阻器的阻值变化，弄清滑片的移动方向。
（2）根据图2确定灯泡的额定电流，再根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（3）根据电磁铁的磁场强弱与电流的关系分析解答。
【解答】（1）将表格中每组数据中的电阻与电流相乘，得到的乘积都等于对应的电压，那么得到数学关系式：（或）。
（2）根据图2可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
（3）当滑片P向A滑动时，变阻器的阻值减小，而通过螺线管的电流增大，则螺线管的磁场变强，因此吸引大头针的数量增加。
3．（2022·定海模拟）兴趣小组同学利用如图所示的电路完成多个电学实验。已知电源电压恒为6伏，实验所用电阻R的阻值分别为5欧、10欧、20欧，滑动变阻器的规格为“30欧2安”。
【实验一】研究电流与电阻的关系。
（1）正确连接电路，在完成5欧电阻的测量后，换上10欧电阻闭合开关，则接下来的操作是 .
（2）实验中该小组同学获得的数据记如下表：
次数 R1/Ω I/A
① 5 0.4
② 10 0.2
③ 20 0.1
分析数据可以得出的结论是 。
（3）【实验二】伏安法测电阻。
为了记录实验数据和计算结果，该小组同学分别设计了下列两张表格，经过组内讨论后一致认为合理规范的是表I。请写出表II设计不合理的原因 。
表（I）
实验次数 压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
平均值
表（II）
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1
2
3
电阻平均值
（4）利用如图所示的电路还能完成的实验有 。（选填编号）
①研究电流跟电压的关系 ②研究影响电功率大小的因素
③伏安法测电功率 ④研究电流通过导体时产生的热量多少跟哪些素有关
【答案】（1）移动滑片使电压表示数保持不变
（2）电压不变时，电流跟电阻成反比
（3）运用欧姆定律时，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻、同一状态时所对应的数值。
（4）①③
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求分析解答；
（2）将每组数据中的电流和电阻相乘，比较乘积的大小，然后分析电流和电阻的数量关系；
（3）根据欧姆定律的“同体性”和“同时性”分析解答；
（4）根据各个实验的过程、所需器材分析判断。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，必须控制电阻两端电压相等，而改变定值电阻的阻值，同时记录对应的电流，则：换上10Ω的电阻后的操作为：移动滑片使电压表示数保持不变。
（2）将每组数据中的电流与电阻相乘，乘积都是2V，则得到结论：电压不变时，电流跟电阻成反比。
（3）表II比表I设计不合理的原因：运用欧姆定律时，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻、同一状态时所对应的数值。
（4）①研究电流跟电压的关系时，需要控制电阻相同，而改变电阻两端的电压，这个电路可以完成，故①符合题意；
②研究影响电功率大小的因素时，需要控制电压相同而改变电流，或者控制电流相同而改变电压，这个电路无法完成，故②不合题意；
③伏安法测电功率时，用电压表测电压，电流表测电流，然后根据P=UI计算电功率，故③符合题意；
④研究电流通过导体时产生的热量多少跟哪些素有关时，需要想办法反映电流产生热量的多少，而这些器材无法做到，故④不合题意。
故选①③。
4．（2022·萧山期中）有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小金为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验：
（1）他连接了如图甲所示的电路， (填仪器名称)的量程选择不合理。
（2）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是 (选填字母)
A．拧紧开关两端的接线柱 B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
（3）排除故障正确连接后移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，操作步骤如下：
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0；
则小灯泡的额定功率表达式P额＝ (用题中字母表示)。
【答案】（1）电流表
（2）B
（3）1.2
（4）I12R0
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）将电路的最大电流与电流表的量程进行比较即可；
（2）在测量灯泡额定功率的实验中，如果小灯泡的位置发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电流表的电流很小。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，即示数接近3V。
（3）根据图乙确定灯泡的额定电压，再根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）根据丙图，确定灯泡与电阻的串并联关系，然后利用欧姆定律和串并联电路的特点，结合电功率的公式计算即可。
【解答】（1）根据题干可知，灯泡的额定电流为0.5A，则通过电流表的最大示数应该为0.5A，那么电流表应该选择量程0~0.6A，因此电流表的量程选择不合理。
（2）闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，则可能是灯泡的位置发生断路，即接线柱松动，因此接下来的操作为：拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故选B。
（3）根据图乙可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则灯泡的额定电压为2.4V，灯泡的额定功率P=UI=2.4V×0.5A=1.2W。
（4）①闭合开关S1，开关S2连接b，此时灯泡与变阻器串联。移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，此时电阻箱与变阻器串联。调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0。
③由于电源电压不变，总电流不变，则两次的总电阻不变。因为变阻器的阻值不变，所以灯泡的电阻与电阻箱的电阻相等，则小灯泡的额定功率为： P额＝I12R0。
5．（2022·滨江模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V.
（1）用笔面线代替导线，将电路连接完整。
（2）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W.
（3）该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，不再添加其他器材，则还可探究 ，
A．电流与电阻的关系 B．电流与电压的关系
【答案】（1）
（2）0.75
（3）B
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量小灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的元件都是串联。要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图乙确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】（1）在甲图中，灯泡应该与变阻器串联，电压表应该与灯泡并联，只需将灯泡的右端与电池的负极相连，再将灯泡的左端与变阻器左上角的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（3）探究电流与电阻的关系时，需要控制电压相等而改变电阻；探究电流与电压的关系时，需要控制电阻相同而改变电压。根据题目中只有一个定值电阻可知，还可探究电流与电压的关系，故选B。
6．（2022·桐乡模拟）如图所示是“探究感应电流产生的条件”实验装置。
（1）实验中，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断 。
（2）实验现象记录如下
次数 导体 AB 在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1
静止 不偏转
2
上下运动 不偏转
3
左右运动 左右偏转
根据实验记录，初步得出电路中产生感应电流的条件是：闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动。
（3）若将此装置中灵敏电流计换成 ，可进一步探究电动机的工作原理。
【答案】（1）感应电流方向
（2）切割磁感线
（3）电源
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】（1）灵敏电流计的指针摆动是因为通电线圈在磁场中受力运动。因为通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，所以感应电流方向不同，则指针偏转方向不同。
（2）根据表格数据，分析产生感应电流的条件。
（3）根据探究电动机工作原理的实验过程分析解答。
【解答】（1）实验中，可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生；还可以通过指针偏转的方向判断感应电流方向。
（2）在表格中，当导体AB静止时，或者上下运动时，导体没有切割磁感线，此时指针不偏转，没有产生感应电流。当导体AB左右运动时，导体切割磁感线，此时指针偏转，产生了感应电流，那么得到产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）探究电动机的工作原理时，让导体中经过电流，观察到导体在磁场中受力运动。这个实验不需要电流表，而需要电源，因此将灵敏电流计换成电源即可。
7．（2022·南湖模拟）小嘉同学为探究小灯泡的电功率与哪些因素有关，进行了以下探究：
【提出问题】小灯泡的电功率跟哪些因素有关？
【建立假设】
①小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。
②小灯泡的电功率跟电流有关，电流越大，电功率就越大。
③小灯泡的电功率跟 。
【设计实验方案】在研究小灯泡的电功率跟电压的关系时，小嘉同学将2只规格相同的小灯泡按图所示方式串联在电路上，用电压表分别测量小灯泡两端的电压。
L1 L2
条件控制（电流关系）
亮度（亮、暗）
电压（伏）
【收集证据】记录实验数据、现象，重复实验。
请回答下列问题：
（1）请将小嘉同学的假设③补充完整 ；
（2）小嘉同学的实验方案有一处明显错误，请改正 ；
（3）若要研究小灯泡的电功率跟电流的关系，请在答题纸上的方框内画出小嘉设计的电路图。
【答案】（1）电阻有关，电阻越大，电功率越小（或越大）
（2）用二只不同规格（阻值不同）的小灯泡进行实验
（3）
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）【建立假设】电学的三个基本物理量为电压、电流和电阻，根据猜想①②确定猜想③的内容即可。
（2）【设计实验方案】如果在实验中选择两个完全相同的灯泡，那么它们的电压、电阻和电流都相等，亮度也相等，根本无法完成探究。
（3）根据控制变量法的要求设计实验。
【解答】（1）假设①②中电压和电流以及涉及，那么假设③中应设计电阻，即小灯泡的电功率跟电阻有关，电阻越大，电功率越小。
（2）小嘉同学的实验方案有一处明显错误，改正为：用二只不同规格（阻值不同）的小灯泡进行实验。
（3）根据P=UI可知，探究小灯泡的电功率于电流的关系时，需要控制电压相等，而改变电阻，记录电流。如果将两个灯泡并联，那么它们的电压相等，然后每个支路上再串联一个电流表即可，如下图所示：
8．（2022·龙泉模拟）小科测定“小灯泡的电功率”实验时，设计电路图如图甲所示，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）根据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是 （选填字母）；
A．电流表断路 B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，进行实验，根据实验数据描绘出 I-U 图像如图丙，则小灯泡的额定功率是 瓦；
（4）在整理实验数据时，小科发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，当小灯泡两端电压恰好为额定电压 U0时，此时功率为 P0，若某次实验小灯泡两端电压 U1＝0.5U0，则额定功率 P0与实际功率 P1的数值关系为 P0 4P1（选填“＜”或“＝”或“＞”）。
【答案】（1）
（2）C
（3）0.5
（4）<
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电路图确定电器元件的串并联关系，以及电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”，再根据乙图补充缺失的电路。
（2）在测量小灯泡电功率的实验中，如果小灯泡断路，那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，则通过电路的电流很小，因此电流表几乎没有示数。在串联电路中，电压与电阻成正比，则电压表几乎分得全部电压，因此它的示数较大。
（3）根据图像确定灯泡的额定电流，再根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（4）根据电功率的公式，结合灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联，其它的元件都是串联。因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择量程0~3V，根据图乙可知，只需将电压表的“3”接线柱与灯泡右端相连即可。如下图所示：
（2）电路正确连接后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，造成这一现象的原因可能是小灯泡的灯丝断了，故选C。
（3）根据图像可知，小灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（4）如果灯丝的电阻保持不变，那么根据公式得到：
；
即：；
即；
但是灯丝的电阻随温度的降低而减小，
根据可知，实际上此时的电阻变小，而实际功率大于P1；
因此P0<4P1。
9．（2022·仙居模拟）图甲是“测量小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为3伏，小灯泡的额定电压为2.5伏。
（1）闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是 。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。
（3）当把小灯泡两端的电压调到额定电压的一半，发现测得的电功率P1不等于其额定功率P额的1/4，请根据图丙判断P1 P额/4（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【答案】（1）电压表正负接线柱接反了
（2）0.8
（3）大于
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）正常情况下，正极接“+”，负极接“-”，此时电压表的指针顺时针方向偏转；如果接线柱弄反，那么指针会逆时针方向偏转。
（2）根据乙图读出灯泡的额定电流，再根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（3）灯泡的电阻随温度的升高而增大，据此跟公司分析即可
【解答】（1）闭合开关，发现电压表指针反向偏转，原因是电压表正负接线柱接反了。
（2）根据乙图可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.32A，额定功率为：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（3）如果灯泡的电阻保持不变，
那么根据得到：；
即；
实际上，电压为额定电压一半时的灯丝温度低，电阻更小，
根据可知，此时的实际功率应该偏大，即。
10．（2022·南浔模拟）小常用图甲所示器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W。
（1）请用笔画线表示导线，将图甲连接成完整的实验电路。
（2）正确连接电路闭合开关。小常观察到电压表的示数如图乙所示，他应将滑动变阻器的滑片P向 移动，至电压表示数为3.8伏时为止。
（3）实验时小常发现图甲电路无法准确判断电压表指针是否指向3.8伏，为了确保小灯泡电压恰为3.8伏，利用现有器材，小常采用的措施是 。
【答案】（1）
（2）右
（3）将电压表改用小量程接在滑动变阻器的两端，移动滑片P，至电压表示数为2.2伏时为止
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据小灯泡的额定功率和额定电压求出灯泡的额定电流，据此选择电流表的量程；滑动变阻器采用一上一下的接法；
（2）根据电压表的量程和分度值、指针的位置，读出电压表的示数；根据串联电路的分压规律分析；
（3）由于电压表0-15V量程的分度值为0.5V，测使电压表示数为3.8V时需估读才可以，所以无法准确判断电压表指针是否指向3.8V。由于电压表0～3V量程的分度值为0.1V，则可以叫准确到0.1V，所以可以使用电压表的0～3V量程进行测量。利用电压表的0～3V量程来测量滑动变阻器两端的电压，这样移动滑片至电压表的示数为6V-3.8V=2.2V时，根据串联的电压特点和电源电压即可判断此时灯泡正常工作。
【解答】（1）测量小灯泡的额定功率时，小灯泡与电流表、滑动变阻器串联接入电路中，电压表与小灯泡并联；滑动变阻器采用一上一下的接法；
待测灯泡的额定电压为3.8V，额定功率约为1.2W，则小灯泡的额定电流约为：，所以电流表选择0～0.6A的量程，如图所示：
（2）由图可知，电压表选用的是大量程，分度值为0.5V，示数为3V，此时灯泡两端的电压小于其额定电压。要使小灯泡正常发光，需要增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压规律可知，应减小滑动变阻器的电阻，滑片应该向右移动，直至电压表的示数为3.8V；
（3）为了确保小灯泡电压恰为3.8伏，利用现有器材，小常采用的措施是：将电压表改用小量程接在滑动变阻器的两端，移动滑片P，至电压表示数为2.2伏时为止。
11．（2022·慈溪模拟）小宁在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源电压为6V，所用小灯泡的额定电压为2.5V，估计小灯泡的额定功率在1W以内。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大。）
（2）当滑动变阻器的滑片P移动到某点时，电压表示数如图所示，此时小灯泡两端的电压为 V；小宁多次实验后作出如图所示的I-U图像，当小灯泡正常发光时，其额定功率为 W。
（3）小宁发现：小灯泡两端的电压越大，通过小灯泡的电流就越大，小灯泡两端的电压越小，通过小灯泡的电流就越小，所以小灯泡的亮度是由 决定的。
【答案】（1）
（2）2.2；0.5
（3）实际功率
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量灯泡电功率的实验中，除了电压表与灯泡并联，其它的都是串联。还要注意电表量程和接线柱的选择，变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图片确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数。根据图像确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
（3）根据P=UI分析解答。
【解答】（1）根据可知，电流表选择量程0~0.6A。变阻器滑片向左移动时，接入的电阻变大，即应该将右下角的B接入，如下图所示：
（2）根据图片可知，电压表选择量程0-3V，分度值为0.1V，那么示数为2.2V。
根据图像可知，当灯泡电压为2.5V时，通过它的电流为0.2A，则灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（3）灯泡两端的电压越大，通过小灯泡的电流就越大，小灯泡两端的电压越小，通过小灯泡的电流就越小，根据P=UI可知，小灯泡的亮度是由实际功率决定的。
12．（2022·余杭模拟）用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I—U图象如图乙所示。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）实验进行过程中，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 移动； （填左或右）
（3）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要原因是 。
【答案】（1）断开
（2）右
（3）10
（4）小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）在连接电路时，为了防止电路时通时断，从而烧坏用电器，因此开关必须断开；
（2）根据乙图确定灯泡的额定电流，根据丙图确定灯泡的实际电流，比较后确定电流的变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器阻值的变化方向即可。
（3）根据公式计算灯泡正常发光时的电阻；
（4）电压表和电流表的示数之比就是灯泡的电阻，根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）连接电路时，开关应断开。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.25A。根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，此时示数为0.16A。比较可知，此时电流表的示数要继续增大，则变阻器的电阻要继续减小，即滑片向右移动。
（3）灯泡正常发光时的电阻为：；
（4）当电压表的示数增大时，发现电压表与电流表的示数之比变大。造成这种情况的主要
原因是：小灯泡的电阻会随着温度的升高而变大。
13．（2022·滨江模拟）某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变。
（1）第一小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片、记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器除了保护电路 以外的另一个作用是 。；为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 Ω 的滑动变阻器。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，调节滑动变阻器滑片直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】（1）控制定值电阻两端电压不变；35
（2）0.6
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）探究电流与电阻关系时，必须控制电阻两端的电压相等，而改变定值电阻的阻值，据此分析变阻器的作用。根据乙图，利用公式U=IR计算出定值电阻两端的电压，然后根据U变=U总-U计算出变阻器两端的电压，最后根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出变阻器的最小阻值即可。
（2）根据丙图，确定灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算出灯泡的额定功率。
【解答】（1）该实验中滑动变阻器除了保护电路 以外的另一个作用是控制定值电阻两端电压不变。
根据图乙可知，电压表的示数为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
则变阻器两端的电压为：U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V；
在串联电路中电压与电阻成正比，即：；
；
解得：R变=35Ω。
（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则灯泡的额定电流为0.24A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
14．（2022·杭州模拟）小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有：电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。
（2）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 端移动(选填“A”或“B" )。
（3）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图(丙)所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）B
（3）25
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据实验目的确定各个电器元件的串并联关系，以及电表的量程和接线柱的选择，以及变阻器接线“一上一下”即可。
（2）将电压表的示数与额定电压比较，从而确定电压表的示数变化方向，然后根据U=IR分析电流的变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化方向即可。
（3）根据丙图读出电压表的示数，再根据串联电路的分压规律计算出定值电阻的最大阻值即可。
【解答】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。电流表应该与灯泡串联，根据 可知，电流表应该选择量程0~0.6A，如下图所示：
（2）因为2.2V<2.5V，所以电压表的示数要增大。根据U=IR可知，通过灯泡的电流要增大。根据“电流与电阻的反比关系”可知，总电阻要减小，即变阻器接入的阻值要减小，因此应该将滑片向B端移动。
（3）根据丙图可知，电压表的示数应该为2V，
那么变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=6V-2V=4V；
在串联电路中，电压与电阻成正比，
即： ；
；
解得：RL=25Ω。
则更换的电阻阻值不能够大于25Ω。
15．（2021·鄞州模拟）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小科设计了如图甲所示的电路，其中电源由3节干电池组成，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“50Ω
2A”，电流表和电压表都是已选择好合适量程。
（1）闭合开关后，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，请你帮小科判断：此时灯泡 （填“有”或“没有”）故障。
（2）某次实验测量中，电压表示数如图乙所示，要使小灯泡正常发光，应将滑片向 （填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，记下电流表的示数 I1和电压表的示数 U1。
（3）小科想进一步了解发光二极管的发光情况。实验前小科查阅资料发现发光二极管将电能转换成光能的效率更高，功率相同时，发光二极管更亮。然后把电路恢复实验前状态，将小灯泡换成二极管，闭合开关，移动滑片使二极管发光亮度与小灯泡正常发光亮度相当时，记下电流表的示数I2和电压表的示数U2，则U2I2 U1I1。（填“＞”、“＜”或“＝”）
【答案】（1）没有
（2）右
（3）＜
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在闭合开关前，滑片在变阻器阻值最大的位置，此时通过电路的电流很小，则灯泡可能不亮，而电流表和电压表却都有示数；
（2）根据乙图确定电压表的示数，与额定电压相比确定灯泡电压的变化方向，再根据U=IR确定电流的变化方向，最后根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化即可。
（3）根据亮度的大小分析二者实际发光功率的大小，再根据转换效率的高低判断实际总功率的大小关系即可。
【解答】（1）闭合开关后，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，此时灯泡没有故障。
（2）根据乙图可知，此时电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.8V，小于额定电压2.5V，则此时电压表的示数要增大才行。根据U=IR可知，此时通过灯泡的电流要增大，则电路的总电阻要减小，即变阻器的阻值要减小，应将滑片像右移动。
（3）二极管和灯泡的亮度相当，即转换后的发光功率相等，根据“发光二极管将电能转换成光能的效率更高”可知，二极管的总功率应该小于灯泡的总功率。根据P=UI可知，U2I21 / 1
