人教版物理九年级上第十八章第二节细化知识点同步练习——电功率的电路故障分析（4）
一、多选题
1．在“测定小灯泡功率”实验中，如图，电路图连接好电路后，接通开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，电路故障可能是（ ）
A．小灯泡的灯丝烧断了
B．电流表烧坏了造成短路
C．连线时，把电流表和电压表互换了位置
D．滑动变阻器的滑片接触不良
二、填空题
2．（2022九上·蓬江期末）如图，将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间，闭合开关S，灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障是 ，排除故障后闭合开关，“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光，则电流表的示数为 A，若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间，灯泡亮度将 ．
3．（2020九上·舒兰期末）如图所示是萍萍家里电热水器的工作原理图，热水器有高、中、低三挡加热功率，只合上开关S2，则热水器处于 挡加热。一次，萍萍发现热水器高挡位不能工作，其他挡位能正常工作，造成故障的原因可能是 （选填“a”、“b”或“c”）处接触不良。
4．（2020九上·沂源期中）如图甲所示电路中，电源电压3V保持不变，灯泡L1标有“3V0.9W”字样，闭合开关，电流表A2示数如图乙所示。灯泡L1和L2 （选填“串联”或“并联”），电流表A2测的是灯泡 的电流（选填L1或L2）；灯泡L1的电阻为 Ω；电流表A1的示数为 A；灯泡L2的实际功率为 W。一段时间后，发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同，可能发生的故障是 。（灯泡的电阻不受温度影响）
5．（2016九上·江阴月考）如图，小灯泡上标有“8V 2W”的字样，电源电压12V，且保持不变。开关闭合时，电压表V1的示数是 V，灯泡正常工作时的电阻为 Ω，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω，由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同，且不为零，若这种现象的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是 。
6．（2017九上·新乡期末）接在家庭电路中的一盏灯泡，正常发光25h耗电1kW h，其额定功率为 W；如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是 ．
7．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．
（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 ．
A、“10Ω 0.5A”B、“20Ω 0.5A”
（2）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 端（填“A”或“B”）．
（3）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： ．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （填：“A”或“B”）端移动．
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示．分析图象可知：
①该小灯泡正常发光时的电阻是 Ω；额定功率为 W．
②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受 变化的影响．
8．在“测定小灯泡电功率”的实验中：电路如图1所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为两节干电池．
（1）实验原理是 ．滑动变阻器在实验中的作用是① ；② ．
（2）请用笔画线代替导线，将图2中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）．注意：连接电路前开关要 ，滑动变阻器的滑片需调到 处．
（3）正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，故障的原因不可能是
A．电流表处有开路 B．电压表正负接线柱处开路
C．小灯泡L短路 D．小灯泡L的灯丝断了
次数 1 2 3
电压U/V 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.28 0.30 0.31
亮 度 增 加
电功率P/W
功率平均值
（4）排除故障后，进行实验时，测得三组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．
请你仔细分析实验数据和实验现象，
回答以下问题：
①小灯泡的额定功率是 W；
②小灯泡亮度变化规律是 ；
③此表的设计还存在一个不足之处，请写出 ．
9．（2017九上·南山月考）莉莉利用如图1所示的实验电路图测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为4.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V．
①若有三个滑动变阻器，规格分别为R1（5Ω 2A）、R2（20Ω 1A）、R3（100Ω 0.1A），则应选择 （选填“R1”“R2”或“R3”）．
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 （选填“最左”或“最右”）端．
③闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是 ．
④排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时．电流表示数如图2所示，则小灯泡额定功率的测量值 W．
⑤若该小灯泡被烧坏了，断开开关后，某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡． 闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片 （选填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）．
10．实验：测量小灯泡的电功率
【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为6Ω）、滑动变阻器（“10Ω 2A”）、新干电池两节、开关、导线若干等．
【实验原理】
【实验步骤】
（1）连接电路时，开关要 ；如阁甲所示的实物图连接中，连接不妥之处为 ；
（2）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：
现象 电灯的亮暗 电流表 电压表 可能的原因
1 亮 有示数 无示数
2 不亮 无示数 有示数
（3）排除故障后，当移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，此时应在此位置基础上将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为 V．此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W．
11．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图甲所示．
（1）应该选用的滑动变阻器是 选填“R1”或“R2”）；
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来进行操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器 D．向右移动滑动变阻器
（3）如图乙是根据实验数据绘成的U﹣I图象，可计算小灯泡的额定功率是 W，当滑动变阻器滑片向左移动时，小灯泡的电阻将 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）该同学将额定电压为3.8V的灯泡取代2.5V的灯泡后继续实验，移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表的示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是 ，此时电压表的示数是 V．
12．小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．
（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为 V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为 W．
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零．若电路中只存在一处故障，则故障是 ．
13．小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。
实验室可提供下列器材
A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)
D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为 A；加在灯泡两端的最大电压为 V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是 ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到 ，则故障是 ；
如果小明观察到 ，则故障是 ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是 （选填“正确”或“错误”）的．
14． 在“测量小灯泡电功率”的实验时，提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15 V）、“50Ω 1A”和“10Ω 1.5A”两种规格的滑动变阻器各一只，额定电压为2.5V的待测小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）一只、开关一个，导线若干．
（1）为顺利完成实验，在实验中应选用规格为 的滑动变阻器，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至 端（填“左”或“右”）；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整．
（3）小华在实验过程中，移动变阻器滑片时，小灯泡突然熄灭．经判断，电路故障是小灯泡或电流表被烧坏．查找故障时，在不拆开电路的情况下，他把一根导线接在电流表两端，小灯泡仍不发光，可判断电路故障是 ．
（4）将故障排除并接好电路后，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，其读数值为 A，小灯泡的额定功率为 W．
（5）小华认为“把灯泡换成定值电阻，该实验装置可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）．
15．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)请你用笔画线代替导线，将圈中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端，这样做能对电路起 作用，在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是 ．
(3)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A.可能灯丝断了 B.可能是变阻器开路 C．可能是小灯泡短路
请根据电表示数判断故障原因，并将与故障对应的电表示数填入下表．
(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V．
(5)小向同学移动滑片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.
答案解析部分
1．【答案】A,C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：A、如果灯丝烧断，则电路中没有电流，但电压表接在电源两端，故符合条件，A对．
B、若电流表烧坏了，但电压表也被断路，没有示数，B错．
C、两表互换了位置，由于电压表电阻很大，故电流表中没有示数，但电压表相当于接在电源两端，有较明显的示数，C对．
D、滑片接触不良，则电流将时断时续，但电流表电压表应均有示数，D错．
故选A、C．
【分析】电路故障会有多种可能，故可由选项结合现象进行分析．
2．【答案】PLQ间某处断路；0.2；变暗
【知识点】电路故障的判断；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图知道，灯与镍铬合金丝串联，电压表测灯的电压，电流表测电路中的电流，当闭合开关S时，灯泡不发光，电流表无示数，则说明电路有断路，又因为电压表有示数，所以，应是PLQ间某处断路；若“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光，由P=UI知道，灯的额定电流是： ，所以，电流表的示数是0.2A；当将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间时，由于横截面积变小而使电阻变大，总电阻也变大，由欧姆定律知道，此时电路中的电流变小，由P=I2 R知道，灯的实际功率将变小，灯泡亮度将变暗．
【分析】在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；根据用电器的电功率和电压的比值， 计算电流；导体的长度变大，横截面积减小，电阻变大，电流减小。
3．【答案】中；a
【知识点】电路故障的判断；电功率的计算
【解析】【解答】由 知道，电源的电压一定时：当单刀双掷开关合向b，开关S2断开时，两电阻串联，电功率最小，处于低档位；当单刀双掷开关合向b，开关S2闭合时，电路中只有一根电阻丝，此时处于中档位；当单刀双掷开关合向a端，单刀开关闭合时，两电阻并联，电功率最大，处于高档位；热水器高档位不能工作，其他档位能正常工作则说明a处接触不良。
【分析】电阻并联时，总功率最大，电阻串联时，总功率最小，一个电阻时，是中档位。
4．【答案】并联；L2；10；0.7；1.2；L1断路
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知，闭合开关，两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量L2的电流；灯L1标有“3V 0.9W”字样，接在3V的电源上，其正常发光 由图乙可知，电流表A2示数为0.4A，小灯L1中电流为0.3A，电流表A1测干路电流，其读数为 小灯L2的实际功率为 一段时间后，其中一个灯泡熄灭，说明可能是电路出现断路或该灯泡短路；由于本电路为并联电路，一灯短路，另外一灯也短路，故不是短路，不发光的灯只能是该支路断路。由于两电流表有示数且相同，说明发光的灯泡是L2，则故障是L1断路。
【分析】闭合开关，根据电流流动回路，结合电流的流向判断灯泡的串并联关系；结合用电器的电阻和电压，利用欧姆定律求解用电器两端的电流即可，结合欧姆定律求解电阻，利用功率公式P=UI求解功率即可。
5．【答案】12；32；16；L断路
【知识点】电路故障的判断；电功率的计算
【解析】【分析】由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡电压。所以，开关闭合时，电压表V1的示数是12V，灯泡正常工作时的电阻为RL= UL2/PL= （8V）2/ 2W =32Ω，要使小灯泡正常发光，串联电路的电流为IL=PL/UL=2W/8V=0.25A，则滑动变阻器接入电路的电阻是R=U/I=（12V-8V）/0.25A=16Ω；由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同，且不为零，若这种现象的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是L断路，因为L断路，电压表V2串联到电路中，测量电源电压。
6．【答案】40；灯泡L短路
【知识点】电路故障的判断；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）因灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
P= = =0.04kW=40W；（2）由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电流表的示数增大时，由I= 的变形式R= 可知，电路中的总电阻变小，电路故障应为短路，
又因电压表的示数变大，所以，电路故障应为L短路，否则电压表无示数．
故答案为：40；灯泡L短路．
【分析】（1）知道灯泡消耗的电能和正常发光时的时间，根据P= 求出其功率即为额定功率；（2）由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电流表的示数增大时，电路中的总电阻变小，据此可知电路故障应为短路，根据电压表的示数判断短路的位置．
7．【答案】B；A；灯泡断路；B；12.5；0.5；温度
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：
（1）电源电压U=6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压：U灯=2.5V，滑动变阻器两端电压：U滑=6V﹣2.5V=3.5V，
灯泡电阻约R灯=12Ω，电路电流I=≈0.21A，
此时滑动变阻器连入阻值R滑=≈16.7Ω，所以应选20Ω 0.5A的滑动变阻器．
（2）为保护电路，闭合开关时保证电流最小，要把滑动变阻器调到阻值最大处，即滑片远离下端所使用的接线柱．
（3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的原因是小灯泡断路．
（4）由图乙，电压表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡电压，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器连入阻值，即向B端移动．
（5）①当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由丙图象此时灯泡的电流为0.2A，
所以灯泡的电阻为：R==12.5Ω．
灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
②由图象可知，灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的，原因是灯丝电阻受温度的影响．
故答案为：（1）B．（2）A．（3）灯泡断路．（4）2.2；B．（5）①12.5；0.5．②温度．
【分析】（1）由I=计算灯泡正常发光的电流，滑动变阻器与灯泡串联．根据串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的电阻．
（2）闭合开关前滑动变阻器要调到阻值最大处．
（3）闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路了；电压表的指针有示数，说明电压表通过电流表和滑动变阻器与电源两极相连，由此分析故障的原因．
（4）读出电压表示数，根据串联电路的分压原理分析滑片的移动方向．
（5）当灯泡电压达到额定电压时灯泡正常发光，由图象读出灯泡电压2.5V时的电流，根据P=UI计算额定功率；灯丝电阻受温度影响．
8．【答案】P=UI；保护电路；改变灯泡电压；断开；阻值最大；B；0.75；灯泡实际功率越大，灯泡越亮；求灯泡功率的平均值
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：（1）伏安法测电功率的原理是电功率公式P=UI；
滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
（2）电源电压是1.5V×2=3V，灯泡正常发光时电流I==0.25A，
电流表选0～0.6A量程，根据电路图连接实物电路图，如图所示；
连接电路前开关要断开，滑动变阻器的滑片需调到阻值最大处．
（3）A、如果电流表处有开路，电路断路，闭合开关，灯泡不发光，不符合题意；
B、电压表正负接线柱处开路，电路是通路，闭合开关后灯泡发光，符合题意；
C、如果小灯泡L短路，闭合开关后灯泡不发光，不符合题意；
D、小灯泡L的灯丝断了，闭合开关后，灯泡不发光，不符合题意；故选B．
（4）①由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.30A，则灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
②由表中实验数据可知，随灯泡电压增大，灯泡电流增大，由P=UI可知灯泡实际功率变大，灯变亮，
由此可知灯泡实际功率越大，灯泡越亮．
③灯泡在不同电压下的实际功率不同，求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义．
故答案为：（1）P=UI；保护电路；改变灯泡电压；（2）电路图如图所示；断开；阻值最大；（3）B；（4）①0.75；②灯泡实际功率越大，灯泡越亮；③求灯泡功率的平均值．
【分析】（1）伏安法测灯泡电功率的原理是P=UI；滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
（2）根据电路图连接实物电路图，根据电源电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程；注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法；连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（3）分析各故障可能出现的故障现象，然后答题．
（4）由表中实验数据找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由P=UI 求出额定功率；
分析表中实验数据，找出灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系；求灯泡的平均功率，没有意义．
9．【答案】R2；最右；将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；0.99；向A端移动
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的测量
【解析】【解答】解：①灯正常工作时的电流I= ≈0.22A，电流表选用小量程，灯正常发光时的电压为4.5V，变阻器要分去U变=6V﹣4.5V=1.5V的电压，变阻器的阻值至少R变= ≈6.75Ω，结合变阻器的阻值和允许通过的电流大小，应选用R2（20Ω 1A）；②闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，滑片应置于最右端；③合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，说明电路为通路，灯不发光是因为电路中电流太小，灯的实际功率远小于灯额定功率，根据欧姆定律，电路中电阻很大；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；④电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.22A，灯的额定功率P=UI=4.5V×0.22A=0.99W；⑤某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡，根据R= ，灯的额定功率增大，电阻减小，根据分压原理，此时灯两端的电压小于4.5V，闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应增大灯的电压而减小变阻电压，根据分压强原理，要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应让滑动变阻器的滑片向A端移动．
故答案为：①R2；②最右；③将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；④0.99；⑤向A端移动．
【分析】①求出灯正常工作时的电流，结合欧姆定律确定变阻器的选择；②闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大；③电流表，电压表均有示数，说明电路为通路，灯不发光是因为电路中电流太小，电路中电阻很大，据此分析判断；④根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；⑤根据R=U2/P确定换用的灯电阻的变化，根据分压原理确定滑片移动的方向，会分析电路的变化.
10．【答案】P=UI；断开；电流表选择了大量程，会造成读数误差较大；左；2.5；1
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：测量小灯泡的电功率，实验原理是：P=UI；
（1）连接电路时，开关要断开；
由题意知，电源电压为3V，灯泡的电阻大约为6Ω，所以电路中的最大电流I==0.5A，电流表可选择0～0.6A量程，由图知，电流表量程选择过大，会造成读数误差较大；
（2）现象1中，灯泡亮，电流表有示数，则说明灯泡所串联的电路没有出现断路和短路，而电压表无示数，则可能是电压表发生了断路；
现象2中，电灯不亮，电流表无示数，则电路发生断路，而电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（3）由图乙表针位置可知，电压表选择0～3V量程，示数为2.7V，超过了灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，应增大变阻器的阻值，将滑片向左适当滑动，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
根据图丙电流表的指针位置，电流表选择0～0.6A的量程，示数为0.4A；
所以该灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V×0.4A=1W．
故答案为：P=UI；
（1）断开；电流表选择了大量程，会造成读数误差较大；
（2）1．电压表断路；2．灯泡断路；
（3）左；2.5；1．
【分析】小灯泡的电功率测量原理：P=UI；
（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
从电流表、电压表、滑动变阻器的连接方法进行分析；
（2）电流表有示数，应排除断路和短路，电压表无示数，则可能电压表出现问题；
电流表无示数，则可能电路发生断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（3）根据图乙读出电压表的示数，若电源高于额定电压，则需增大变阻器的阻值，使灯泡两端的电压等于额定电压，灯泡正常发光；
根据图丙读出电流表的示数，由P=UI计算出灯泡的额定功率．
11．【答案】R2；D；0.5 ；减小；灯泡断路；6
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：
（1）电源电压U=6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压：U灯=2.5V，滑动变阻器两端电压：U滑=6V﹣2.5V=3.5V，
灯泡电阻约R灯=10Ω，电路电流I==0.25A，
滑动变阻器电阻R滑==14Ω，所以滑动变阻器应选R2．
（2）灯泡不亮，灯泡断路或短路或实际功率太小；电流表有示数，则首先要考虑是否由于灯泡的实际功率太小而造成，因此接下来应进行的操作是减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左移动，并观察灯泡是否发光．故选D．
（3）由图象知：灯泡电压为额定电压U=2.5V，电路电流I=0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
滑片左移，滑动变阻器接入电路的长度变长，电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，灯泡电压减小，由P=UI，功率减小，温度降低，灯丝电阻变小．
（4）电流表的示数为零，说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源是连接的，灯泡不亮说明灯泡断路，电压表示数等于电源电压U=6V．
故答案为：（1）R2；（2）D；（3）0.5；减小；（4）灯泡断路；6．
【分析】（1）由P=UI计算灯泡额定电流，滑动变阻器与灯泡串联．根据串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的电阻．
（2）灯泡不亮，灯泡断路或短路或实际功率过小；电流表有示数，说明电路不存在断路；首先要考虑实际功率太小这种情况，所以应减小滑动变阻器的阻值，看灯泡是否发光．
（3）根据图象获得灯泡电压为2.5V时的电流，根据P=UI，计算额定功率；
滑片左移，滑动变阻器接入电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，灯泡电压减小，温度降低，灯丝电阻减小．
（4）电路原来正常，灯泡突然熄灭，电流表示数为零，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源连接，断路位置在小灯泡处，电压表示数为电源电压．
12．【答案】4.5；0.5；灯泡短路
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：（1）由图2可知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.14A；
由图（b）可知电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.7V；
闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑=20Ω，
电源电压U=UL+U滑=UV+IR滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V；
当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣2.5V=2V，
此时电路电流I′==0.2A，灯泡正常发光时的功率P=UL额I′=2.5V×0.2A=0.5W；
故答案为：4.5；0.5．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零，电路中只存在一处故障，则故障是灯泡短路．
故答案为：灯泡短路．
【分析】（1）实验步骤正确，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值，由图2读出电表示数，由公式U=IR及串联电路特点求出电源电压；由串联电路特点求出电压表示数为2.5V时滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出电路电流，最后由电功率公式P=UI求出灯泡正常发光时的电功率．
（2）电路故障有两种：断路或短路；灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路造成的；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表没有示数，可能是电压表并联电路之外电路存在断路或与电压表并联的灯泡短路造成的；综合分析可知，电路故障原因是：灯泡短路．
13．【答案】0.18；4.5；0.20W～1.8W；电流表无示数；滑动变阻器断路；电流表有示数；灯泡短路；错误
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】
（1）滑动变阻器接入电路阻值为最大值时，电流最小：滑动变阻器接入电路阻值为最小值0时，小灯泡两端电压最大，等于电源电压4.5V。
（2）最小电流为满刻度的三分之一：Imin=0.2A，Imax=0.6A，Pmin=UImin=Imin2R= (0.2A)2×5Ω=0.2W，Pmax= UImax=Imax2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W。
( 3 )" 电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好，电压表无示数说明电路中的滑动变阻器断路或小灯泡短路，电流表无示数说明滑动变阻器断路，电流表有示数说明小灯泡短路。
（4）小灯泡在不同电压下工作，实际功率是不同的，不能对其求平均功率，表格的设计是错误的。
【分析】实验参数预判，电路故障分析，实验设计评估。
14．【答案】“50Ω 1A”；右；；小灯泡被烧坏；0.26A；0.65W；正确
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡正常发光时，其两端电压，通过小灯泡的电流约为：
I===0.25A，滑动变阻器两端电压：=U-=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的阻值为：R===14，所以应选择“50Ω 1A”的滑动变阻器；
（2）电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器的接线柱要一上一下连接；
（3）如果电流表被烧坏，把一根导线接在电流表两端时，灯泡会发光，但此时灯依然不亮，说明是灯泡被烧坏。
（4）电流表用0-0.6A量程，此时的示数是0.26A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.26A=0.65W；
（5）把灯泡换成定值电阻，即可探究电阻一定时，电流和电压的关系。具体做法是：移动滑动变阻器的滑片，使得电压表和电流表示数改变，记下几组对应的电压值和电流值，分析电流和电压的关系。
【分析】伏安法测小灯泡功率
15．【答案】；A；保护；调节灯泡的电压与电流；；2.2；B；2.5；0.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】
（1）小灯泡的额定电流约为：，所以电流表选择的量程；
（2）开关闭合前，滑片应置于阻值最大位置，由于滑动变阻器右下角的接线柱接入了电路，所以滑片在最左端时阻值最大；滑动变阻器的作用有两个：一是保护电路，而是调节小灯泡的电压和电流，使其在不同状态下发光；
（3）如果小灯泡被短路，则与其并联的电压表也被短路，所以示数为0；如果两个电表的示数都为0，说明整个电路中都没有电流，所以是滑动变阻器断路。如果是灯丝断路，电压表会有示数。
（4）此时电压表示数为2.2V，要测小灯泡的额定功率，应让小灯泡两端电压为2.5V，即使电压表示数增大，那么要向B端移动滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，它分得的电压也减小，小灯泡分得的电压增大；
（5）从图像中看出，时， ，小灯泡的额定功率为
【分析】伏安法测小灯泡的电功率
1 / 1人教版物理九年级上第十八章第二节细化知识点同步练习——电功率的电路故障分析（4）
一、多选题
1．在“测定小灯泡功率”实验中，如图，电路图连接好电路后，接通开关S，移动滑动变阻器的滑片，结果灯不发光，电流表指针不动，但电压表有明显的示数，电路故障可能是（ ）
A．小灯泡的灯丝烧断了
B．电流表烧坏了造成短路
C．连线时，把电流表和电压表互换了位置
D．滑动变阻器的滑片接触不良
【答案】A,C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：A、如果灯丝烧断，则电路中没有电流，但电压表接在电源两端，故符合条件，A对．
B、若电流表烧坏了，但电压表也被断路，没有示数，B错．
C、两表互换了位置，由于电压表电阻很大，故电流表中没有示数，但电压表相当于接在电源两端，有较明显的示数，C对．
D、滑片接触不良，则电流将时断时续，但电流表电压表应均有示数，D错．
故选A、C．
【分析】电路故障会有多种可能，故可由选项结合现象进行分析．
二、填空题
2．（2022九上·蓬江期末）如图，将一根镍铬合金丝连接在电路中的M、N之间，闭合开关S，灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障是 ，排除故障后闭合开关，“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光，则电流表的示数为 A，若将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间，灯泡亮度将 ．
【答案】PLQ间某处断路；0.2；变暗
【知识点】电路故障的判断；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图知道，灯与镍铬合金丝串联，电压表测灯的电压，电流表测电路中的电流，当闭合开关S时，灯泡不发光，电流表无示数，则说明电路有断路，又因为电压表有示数，所以，应是PLQ间某处断路；若“2.5V 0.5W”的灯泡L恰能正常发光，由P=UI知道，灯的额定电流是： ，所以，电流表的示数是0.2A；当将这根镍铬合金丝拉长后再接入M、N之间时，由于横截面积变小而使电阻变大，总电阻也变大，由欧姆定律知道，此时电路中的电流变小，由P=I2 R知道，灯的实际功率将变小，灯泡亮度将变暗．
【分析】在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；根据用电器的电功率和电压的比值， 计算电流；导体的长度变大，横截面积减小，电阻变大，电流减小。
3．（2020九上·舒兰期末）如图所示是萍萍家里电热水器的工作原理图，热水器有高、中、低三挡加热功率，只合上开关S2，则热水器处于 挡加热。一次，萍萍发现热水器高挡位不能工作，其他挡位能正常工作，造成故障的原因可能是 （选填“a”、“b”或“c”）处接触不良。
【答案】中；a
【知识点】电路故障的判断；电功率的计算
【解析】【解答】由 知道，电源的电压一定时：当单刀双掷开关合向b，开关S2断开时，两电阻串联，电功率最小，处于低档位；当单刀双掷开关合向b，开关S2闭合时，电路中只有一根电阻丝，此时处于中档位；当单刀双掷开关合向a端，单刀开关闭合时，两电阻并联，电功率最大，处于高档位；热水器高档位不能工作，其他档位能正常工作则说明a处接触不良。
【分析】电阻并联时，总功率最大，电阻串联时，总功率最小，一个电阻时，是中档位。
4．（2020九上·沂源期中）如图甲所示电路中，电源电压3V保持不变，灯泡L1标有“3V0.9W”字样，闭合开关，电流表A2示数如图乙所示。灯泡L1和L2 （选填“串联”或“并联”），电流表A2测的是灯泡 的电流（选填L1或L2）；灯泡L1的电阻为 Ω；电流表A1的示数为 A；灯泡L2的实际功率为 W。一段时间后，发现其中一个灯泡熄灭且两电流表示数相同，可能发生的故障是 。（灯泡的电阻不受温度影响）
【答案】并联；L2；10；0.7；1.2；L1断路
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知，闭合开关，两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量L2的电流；灯L1标有“3V 0.9W”字样，接在3V的电源上，其正常发光 由图乙可知，电流表A2示数为0.4A，小灯L1中电流为0.3A，电流表A1测干路电流，其读数为 小灯L2的实际功率为 一段时间后，其中一个灯泡熄灭，说明可能是电路出现断路或该灯泡短路；由于本电路为并联电路，一灯短路，另外一灯也短路，故不是短路，不发光的灯只能是该支路断路。由于两电流表有示数且相同，说明发光的灯泡是L2，则故障是L1断路。
【分析】闭合开关，根据电流流动回路，结合电流的流向判断灯泡的串并联关系；结合用电器的电阻和电压，利用欧姆定律求解用电器两端的电流即可，结合欧姆定律求解电阻，利用功率公式P=UI求解功率即可。
5．（2016九上·江阴月考）如图，小灯泡上标有“8V 2W”的字样，电源电压12V，且保持不变。开关闭合时，电压表V1的示数是 V，灯泡正常工作时的电阻为 Ω，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω，由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同，且不为零，若这种现象的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是 。
【答案】12；32；16；L断路
【知识点】电路故障的判断；电功率的计算
【解析】【分析】由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡电压。所以，开关闭合时，电压表V1的示数是12V，灯泡正常工作时的电阻为RL= UL2/PL= （8V）2/ 2W =32Ω，要使小灯泡正常发光，串联电路的电流为IL=PL/UL=2W/8V=0.25A，则滑动变阻器接入电路的电阻是R=U/I=（12V-8V）/0.25A=16Ω；由于电路发生故障，发现两电压表的示数相同，且不为零，若这种现象的发生是由用电器引起的，则故障可能的原因是L断路，因为L断路，电压表V2串联到电路中，测量电源电压。
6．（2017九上·新乡期末）接在家庭电路中的一盏灯泡，正常发光25h耗电1kW h，其额定功率为 W；如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，两电表的示数都突然变大，则该电路中出现的故障可能是 ．
【答案】40；灯泡L短路
【知识点】电路故障的判断；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）因灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
P= = =0.04kW=40W；（2）由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电流表的示数增大时，由I= 的变形式R= 可知，电路中的总电阻变小，电路故障应为短路，
又因电压表的示数变大，所以，电路故障应为L短路，否则电压表无示数．
故答案为：40；灯泡L短路．
【分析】（1）知道灯泡消耗的电能和正常发光时的时间，根据P= 求出其功率即为额定功率；（2）由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电流表的示数增大时，电路中的总电阻变小，据此可知电路故障应为短路，根据电压表的示数判断短路的位置．
7．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）．
（1）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 ．
A、“10Ω 0.5A”B、“20Ω 0.5A”
（2）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 端（填“A”或“B”）．
（3）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： ．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2 V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （填：“A”或“B”）端移动．
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示．分析图象可知：
①该小灯泡正常发光时的电阻是 Ω；额定功率为 W．
②小灯泡灯丝的电阻是变化的，主要是受 变化的影响．
【答案】B；A；灯泡断路；B；12.5；0.5；温度
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：
（1）电源电压U=6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压：U灯=2.5V，滑动变阻器两端电压：U滑=6V﹣2.5V=3.5V，
灯泡电阻约R灯=12Ω，电路电流I=≈0.21A，
此时滑动变阻器连入阻值R滑=≈16.7Ω，所以应选20Ω 0.5A的滑动变阻器．
（2）为保护电路，闭合开关时保证电流最小，要把滑动变阻器调到阻值最大处，即滑片远离下端所使用的接线柱．
（3）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是断路，所以出现故障的原因是小灯泡断路．
（4）由图乙，电压表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡电压，根据串联电路的分压原理，应减小滑动变阻器连入阻值，即向B端移动．
（5）①当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由丙图象此时灯泡的电流为0.2A，
所以灯泡的电阻为：R==12.5Ω．
灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
②由图象可知，灯泡的电流与电压不成正比，即灯泡电阻是变化的，原因是灯丝电阻受温度的影响．
故答案为：（1）B．（2）A．（3）灯泡断路．（4）2.2；B．（5）①12.5；0.5．②温度．
【分析】（1）由I=计算灯泡正常发光的电流，滑动变阻器与灯泡串联．根据串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的电阻．
（2）闭合开关前滑动变阻器要调到阻值最大处．
（3）闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路了；电压表的指针有示数，说明电压表通过电流表和滑动变阻器与电源两极相连，由此分析故障的原因．
（4）读出电压表示数，根据串联电路的分压原理分析滑片的移动方向．
（5）当灯泡电压达到额定电压时灯泡正常发光，由图象读出灯泡电压2.5V时的电流，根据P=UI计算额定功率；灯丝电阻受温度影响．
8．在“测定小灯泡电功率”的实验中：电路如图1所示，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源为两节干电池．
（1）实验原理是 ．滑动变阻器在实验中的作用是① ；② ．
（2）请用笔画线代替导线，将图2中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）．注意：连接电路前开关要 ，滑动变阻器的滑片需调到 处．
（3）正确连好电路后，闭合开关S，发现灯L不发光，故障的原因不可能是
A．电流表处有开路 B．电压表正负接线柱处开路
C．小灯泡L短路 D．小灯泡L的灯丝断了
次数 1 2 3
电压U/V 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.28 0.30 0.31
亮 度 增 加
电功率P/W
功率平均值
（4）排除故障后，进行实验时，测得三组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯泡亮度变化情况．
请你仔细分析实验数据和实验现象，
回答以下问题：
①小灯泡的额定功率是 W；
②小灯泡亮度变化规律是 ；
③此表的设计还存在一个不足之处，请写出 ．
【答案】P=UI；保护电路；改变灯泡电压；断开；阻值最大；B；0.75；灯泡实际功率越大，灯泡越亮；求灯泡功率的平均值
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：（1）伏安法测电功率的原理是电功率公式P=UI；
滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
（2）电源电压是1.5V×2=3V，灯泡正常发光时电流I==0.25A，
电流表选0～0.6A量程，根据电路图连接实物电路图，如图所示；
连接电路前开关要断开，滑动变阻器的滑片需调到阻值最大处．
（3）A、如果电流表处有开路，电路断路，闭合开关，灯泡不发光，不符合题意；
B、电压表正负接线柱处开路，电路是通路，闭合开关后灯泡发光，符合题意；
C、如果小灯泡L短路，闭合开关后灯泡不发光，不符合题意；
D、小灯泡L的灯丝断了，闭合开关后，灯泡不发光，不符合题意；故选B．
（4）①由表中实验数据可知，灯泡额定电压2.5V对应的电流是0.30A，则灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
②由表中实验数据可知，随灯泡电压增大，灯泡电流增大，由P=UI可知灯泡实际功率变大，灯变亮，
由此可知灯泡实际功率越大，灯泡越亮．
③灯泡在不同电压下的实际功率不同，求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义．
故答案为：（1）P=UI；保护电路；改变灯泡电压；（2）电路图如图所示；断开；阻值最大；（3）B；（4）①0.75；②灯泡实际功率越大，灯泡越亮；③求灯泡功率的平均值．
【分析】（1）伏安法测灯泡电功率的原理是P=UI；滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压．
（2）根据电路图连接实物电路图，根据电源电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程；注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法；连接电路时开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值．
（3）分析各故障可能出现的故障现象，然后答题．
（4）由表中实验数据找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由P=UI 求出额定功率；
分析表中实验数据，找出灯泡亮度与灯泡实际功率间的关系；求灯泡的平均功率，没有意义．
9．（2017九上·南山月考）莉莉利用如图1所示的实验电路图测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为4.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V．
①若有三个滑动变阻器，规格分别为R1（5Ω 2A）、R2（20Ω 1A）、R3（100Ω 0.1A），则应选择 （选填“R1”“R2”或“R3”）．
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 （选填“最左”或“最右”）端．
③闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是 ．
④排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时．电流表示数如图2所示，则小灯泡额定功率的测量值 W．
⑤若该小灯泡被烧坏了，断开开关后，某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡． 闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片 （选填“位置不变”、“向A端移动”或“向B端移动”）．
【答案】R2；最右；将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；0.99；向A端移动
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的测量
【解析】【解答】解：①灯正常工作时的电流I= ≈0.22A，电流表选用小量程，灯正常发光时的电压为4.5V，变阻器要分去U变=6V﹣4.5V=1.5V的电压，变阻器的阻值至少R变= ≈6.75Ω，结合变阻器的阻值和允许通过的电流大小，应选用R2（20Ω 1A）；②闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大，滑片应置于最右端；③合开关，发现小灯泡不发光，但电流表，电压表均有示数，说明电路为通路，灯不发光是因为电路中电流太小，灯的实际功率远小于灯额定功率，根据欧姆定律，电路中电阻很大；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡还是不发光，出现上述现象的原因可能是将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；④电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.22A，灯的额定功率P=UI=4.5V×0.22A=0.99W；⑤某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡，根据R= ，灯的额定功率增大，电阻减小，根据分压原理，此时灯两端的电压小于4.5V，闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应增大灯的电压而减小变阻电压，根据分压强原理，要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应让滑动变阻器的滑片向A端移动．
故答案为：①R2；②最右；③将变阻器的下面两个接线柱连入了电路；④0.99；⑤向A端移动．
【分析】①求出灯正常工作时的电流，结合欧姆定律确定变阻器的选择；②闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻应最大；③电流表，电压表均有示数，说明电路为通路，灯不发光是因为电路中电流太小，电路中电阻很大，据此分析判断；④根据电流表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；⑤根据R=U2/P确定换用的灯电阻的变化，根据分压原理确定滑片移动的方向，会分析电路的变化.
10．实验：测量小灯泡的电功率
【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为6Ω）、滑动变阻器（“10Ω 2A”）、新干电池两节、开关、导线若干等．
【实验原理】
【实验步骤】
（1）连接电路时，开关要 ；如阁甲所示的实物图连接中，连接不妥之处为 ；
（2）闭合开关后，若出现下表所述的现象，请在表中空格处填写可能的原因：
现象 电灯的亮暗 电流表 电压表 可能的原因
1 亮 有示数 无示数
2 不亮 无示数 有示数
（3）排除故障后，当移动滑片P到某位置时，电压表示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，此时应在此位置基础上将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为 V．此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W．
【答案】P=UI；断开；电流表选择了大量程，会造成读数误差较大；左；2.5；1
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：测量小灯泡的电功率，实验原理是：P=UI；
（1）连接电路时，开关要断开；
由题意知，电源电压为3V，灯泡的电阻大约为6Ω，所以电路中的最大电流I==0.5A，电流表可选择0～0.6A量程，由图知，电流表量程选择过大，会造成读数误差较大；
（2）现象1中，灯泡亮，电流表有示数，则说明灯泡所串联的电路没有出现断路和短路，而电压表无示数，则可能是电压表发生了断路；
现象2中，电灯不亮，电流表无示数，则电路发生断路，而电压表有示数，则与电压表并联的灯泡断路；
（3）由图乙表针位置可知，电压表选择0～3V量程，示数为2.7V，超过了灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，应增大变阻器的阻值，将滑片向左适当滑动，使电压表的示数等于灯泡的额定电压2.5V；
根据图丙电流表的指针位置，电流表选择0～0.6A的量程，示数为0.4A；
所以该灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V×0.4A=1W．
故答案为：P=UI；
（1）断开；电流表选择了大量程，会造成读数误差较大；
（2）1．电压表断路；2．灯泡断路；
（3）左；2.5；1．
【分析】小灯泡的电功率测量原理：P=UI；
（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；
从电流表、电压表、滑动变阻器的连接方法进行分析；
（2）电流表有示数，应排除断路和短路，电压表无示数，则可能电压表出现问题；
电流表无示数，则可能电路发生断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（3）根据图乙读出电压表的示数，若电源高于额定电压，则需增大变阻器的阻值，使灯泡两端的电压等于额定电压，灯泡正常发光；
根据图丙读出电流表的示数，由P=UI计算出灯泡的额定功率．
11．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图甲所示．
（1）应该选用的滑动变阻器是 选填“R1”或“R2”）；
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来进行操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器 D．向右移动滑动变阻器
（3）如图乙是根据实验数据绘成的U﹣I图象，可计算小灯泡的额定功率是 W，当滑动变阻器滑片向左移动时，小灯泡的电阻将 （选填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）该同学将额定电压为3.8V的灯泡取代2.5V的灯泡后继续实验，移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表的示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是 ，此时电压表的示数是 V．
【答案】R2；D；0.5 ；减小；灯泡断路；6
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：
（1）电源电压U=6V，灯泡正常工作时，灯泡额定电压：U灯=2.5V，滑动变阻器两端电压：U滑=6V﹣2.5V=3.5V，
灯泡电阻约R灯=10Ω，电路电流I==0.25A，
滑动变阻器电阻R滑==14Ω，所以滑动变阻器应选R2．
（2）灯泡不亮，灯泡断路或短路或实际功率太小；电流表有示数，则首先要考虑是否由于灯泡的实际功率太小而造成，因此接下来应进行的操作是减小滑动变阻器的阻值，将滑片向左移动，并观察灯泡是否发光．故选D．
（3）由图象知：灯泡电压为额定电压U=2.5V，电路电流I=0.2A，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
滑片左移，滑动变阻器接入电路的长度变长，电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，灯泡电压减小，由P=UI，功率减小，温度降低，灯丝电阻变小．
（4）电流表的示数为零，说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源是连接的，灯泡不亮说明灯泡断路，电压表示数等于电源电压U=6V．
故答案为：（1）R2；（2）D；（3）0.5；减小；（4）灯泡断路；6．
【分析】（1）由P=UI计算灯泡额定电流，滑动变阻器与灯泡串联．根据串联电路特点和欧姆定律计算滑动变阻器的电阻．
（2）灯泡不亮，灯泡断路或短路或实际功率过小；电流表有示数，说明电路不存在断路；首先要考虑实际功率太小这种情况，所以应减小滑动变阻器的阻值，看灯泡是否发光．
（3）根据图象获得灯泡电压为2.5V时的电流，根据P=UI，计算额定功率；
滑片左移，滑动变阻器接入电阻变大，电路总电阻变大，电路电流减小，灯泡电压减小，温度降低，灯丝电阻减小．
（4）电路原来正常，灯泡突然熄灭，电流表示数为零，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源连接，断路位置在小灯泡处，电压表示数为电源电压．
12．小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．
（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为 V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为 W．
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零．若电路中只存在一处故障，则故障是 ．
【答案】4.5；0.5；灯泡短路
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：（1）由图2可知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.14A；
由图（b）可知电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.7V；
闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑=20Ω，
电源电压U=UL+U滑=UV+IR滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V；
当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣2.5V=2V，
此时电路电流I′==0.2A，灯泡正常发光时的功率P=UL额I′=2.5V×0.2A=0.5W；
故答案为：4.5；0.5．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零，电路中只存在一处故障，则故障是灯泡短路．
故答案为：灯泡短路．
【分析】（1）实验步骤正确，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值，由图2读出电表示数，由公式U=IR及串联电路特点求出电源电压；由串联电路特点求出电压表示数为2.5V时滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出电路电流，最后由电功率公式P=UI求出灯泡正常发光时的电功率．
（2）电路故障有两种：断路或短路；灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路造成的；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表没有示数，可能是电压表并联电路之外电路存在断路或与电压表并联的灯泡短路造成的；综合分析可知，电路故障原因是：灯泡短路．
13．小明按图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验。
实验室可提供下列器材
A．电流表
B．电压表
C．滑动变阻器R(阻值0～20Ω)
D．电阻为5Ω的待测灯泡L（电阻不随温度变化）
E．电源E（电压4.5V并保持不变）
F．开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材，可判断出：实验时通过灯泡的最小电流为 A；加在灯泡两端的最大电压为 V；
(2)若小明所选电压表的量程为0～3V、电流表的量程为0～0.6A，实验要求测量时电表的读数至少为满刻度的三分之一，则测出的灯泡的功率范围只能是 ．
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验，由于电路中某一处有故障，当闭合开关时电压表无示数，为查出电路故障，小明进一步观察并检查电路．当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时，小明结合前面的现察，就可判断出电路的故障：
如果小明观察到 ，则故障是 ；
如果小明观察到 ，则故障是 ．
(4)排除故障后，小明继续进行实验，在对测量数据的记录和处理时，他设计了如下表格．你认为这张表格的设计是 （选填“正确”或“错误”）的．
【答案】0.18；4.5；0.20W～1.8W；电流表无示数；滑动变阻器断路；电流表有示数；灯泡短路；错误
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】
（1）滑动变阻器接入电路阻值为最大值时，电流最小：滑动变阻器接入电路阻值为最小值0时，小灯泡两端电压最大，等于电源电压4.5V。
（2）最小电流为满刻度的三分之一：Imin=0.2A，Imax=0.6A，Pmin=UImin=Imin2R= (0.2A)2×5Ω=0.2W，Pmax= UImax=Imax2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W。
( 3 )" 电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好，电压表无示数说明电路中的滑动变阻器断路或小灯泡短路，电流表无示数说明滑动变阻器断路，电流表有示数说明小灯泡短路。
（4）小灯泡在不同电压下工作，实际功率是不同的，不能对其求平均功率，表格的设计是错误的。
【分析】实验参数预判，电路故障分析，实验设计评估。
14． 在“测量小灯泡电功率”的实验时，提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15 V）、“50Ω 1A”和“10Ω 1.5A”两种规格的滑动变阻器各一只，额定电压为2.5V的待测小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）一只、开关一个，导线若干．
（1）为顺利完成实验，在实验中应选用规格为 的滑动变阻器，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至 端（填“左”或“右”）；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整．
（3）小华在实验过程中，移动变阻器滑片时，小灯泡突然熄灭．经判断，电路故障是小灯泡或电流表被烧坏．查找故障时，在不拆开电路的情况下，他把一根导线接在电流表两端，小灯泡仍不发光，可判断电路故障是 ．
（4）将故障排除并接好电路后，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，其读数值为 A，小灯泡的额定功率为 W．
（5）小华认为“把灯泡换成定值电阻，该实验装置可以用来研究导体中的电流与电压的关系．”你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）．
【答案】“50Ω 1A”；右；；小灯泡被烧坏；0.26A；0.65W；正确
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡正常发光时，其两端电压，通过小灯泡的电流约为：
I===0.25A，滑动变阻器两端电压：=U-=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的阻值为：R===14，所以应选择“50Ω 1A”的滑动变阻器；
（2）电压表应与小灯泡并联，滑动变阻器的接线柱要一上一下连接；
（3）如果电流表被烧坏，把一根导线接在电流表两端时，灯泡会发光，但此时灯依然不亮，说明是灯泡被烧坏。
（4）电流表用0-0.6A量程，此时的示数是0.26A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.26A=0.65W；
（5）把灯泡换成定值电阻，即可探究电阻一定时，电流和电压的关系。具体做法是：移动滑动变阻器的滑片，使得电压表和电流表示数改变，记下几组对应的电压值和电流值，分析电流和电压的关系。
【分析】伏安法测小灯泡功率
15．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)请你用笔画线代替导线，将圈中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端，这样做能对电路起 作用，在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是 ．
(3)小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想：
A.可能灯丝断了 B.可能是变阻器开路 C．可能是小灯泡短路
请根据电表示数判断故障原因，并将与故障对应的电表示数填入下表．
(4)小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V．
(5)小向同学移动滑片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.
【答案】；A；保护；调节灯泡的电压与电流；；2.2；B；2.5；0.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】
（1）小灯泡的额定电流约为：，所以电流表选择的量程；
（2）开关闭合前，滑片应置于阻值最大位置，由于滑动变阻器右下角的接线柱接入了电路，所以滑片在最左端时阻值最大；滑动变阻器的作用有两个：一是保护电路，而是调节小灯泡的电压和电流，使其在不同状态下发光；
（3）如果小灯泡被短路，则与其并联的电压表也被短路，所以示数为0；如果两个电表的示数都为0，说明整个电路中都没有电流，所以是滑动变阻器断路。如果是灯丝断路，电压表会有示数。
（4）此时电压表示数为2.2V，要测小灯泡的额定功率，应让小灯泡两端电压为2.5V，即使电压表示数增大，那么要向B端移动滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，它分得的电压也减小，小灯泡分得的电压增大；
（5）从图像中看出，时， ，小灯泡的额定功率为
【分析】伏安法测小灯泡的电功率
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