华师大版初中科学九年级上学期 6.2电能的量度(第2课时)
一、夯实基础
1．某台灯铭牌上标有“9 W”字样，“9 W”表示该台灯的（ ）
A．额定功率 B．实际功率 C．额定电流 D．实际电流
2．两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度。下列说法正确的是（ ）
A．甲一定比乙亮 B．乙一定比甲亮
C．都正常工作时，甲比乙亮 D．都正常工作时，乙比甲亮
3．下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A
B．电饭锅加热挡的功率约为100W
C．家用电风扇的额定功率约为2000W
D．一节新干电池的电压约为1.5V
4．如图所示，将甲、乙两灯串联在电路中，闭合开关，发现甲灯发光，乙灯不发光，则乙灯不发光的原因可能是（ ）
A．乙灯灯丝断了
B．乙灯的实际功率小
C．相同时间内，乙灯消耗的电能远大于甲灯消耗的电能
D．通过乙灯的电流小于甲灯的电流
5．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W。则电源电压是 V，此时通过R的电流是 A。
6．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6 W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3 A，则R的阻值为 Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是 。
二、能力提升
7．如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，将P向左移动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大
C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小
D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小
8．如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A．电源电压为14V
B．R2的最大阻值是30Ω
C．滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W
D．滑片P在a端时，2min内R2消耗的电能是144J
9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω)。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是 (选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0＝5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题： 。
10．某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，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应该是_____(填字母)。
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．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动。
（5）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 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 (选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
三、拓展创新
11．小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7～12W之间，小佳按图甲所示的电路测定小灯泡的功率，所用电流表的量程有0～0.6A、0～3A两挡，电压表的量程有0～3V、0～15V两挡，将它们连入电路时，小佳做了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则（ ）
A．小灯泡额定功率为7.5W
B．在5V电压下小灯泡的功率为7.5W
C．在1V电压下小灯泡的功率为7.5W
D．在5V电压下小灯泡的功率为1.5W
12．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
13．（2019·杭州模拟）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U—I图像如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为20V
B．EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．整个电路的最大功率为14.4W
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】知道电功率的基本单位，并知道用电器铭牌上所标信息为用电器正常工作时的额定值.
【解答】某台灯铭牌上标有“9W”字样，就是指灯的额定功率为9W.故答案为A.
2．【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定，据此分析判断。
【解答】甲标有“PZ220V40W”，即甲的额定功率为40W；
乙标有“PZ220V25W”，即乙的额定功率为25W。
当甲和乙都正常工作时，它们的实际功率正好等于额定功率；
因为40W>25W，
所以此时甲肯定比乙亮。
如果两个灯泡没有正常工作，那么它们实际功率的大小无法确定，
则它们的亮度大小无法比较。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
【解答】A.普通家用照明灯的工作电流约为2A，那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W，远远大于家用灯泡的功率，故A错误；
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右，故B错误；
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右，故C错误；
D.一节新干电池的电压约为1.5V，符合实际，故D正确。
故选D。
4．【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡不发光的原因：①没有电流经过，即电路断路或被短路；②经过的电流太小，造成灯泡的功率太小，不足以发光，据此分析即可。
【解答】A.根据电路图可知，甲和乙两个灯泡串联，甲灯发光，说明整个电路是通路，肯定没有断路发生，故A错误；
B.如果乙灯的实际功率小，那么乙灯可能会发光很弱，以至于看不出来，故B正确；
C.P乙
D.甲和乙串联，而串联电路中各处电流都相等，故D错误。
故选B。
5．【答案】6；0.6
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图甲利用公式P=UI找到灯泡功率为1.8W时对应的电压，根据图乙确定灯泡电压和总电压的关系，从而计算出电源电压；
（2）根据公式计算通过R的电流。
【解答】（1）根据甲图可知，当灯泡的电压为6V，通过它的电流为0.3A时，根据P=UI可知，此时灯泡的功率为1.8W。
根据乙图可知，灯泡与电阻R并联，
那么电源电压等于灯泡的电压。
即电源电压为6V。
（2）通过R的电流为：。
6．【答案】20；1：3
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】闭合S1，断开S1时，电路为小灯泡的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；再闭合S2时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知电流表示数的变化为通过R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值，根据P=UI求出R的电功率，进一步求出灯泡L和电阻R消耗的功率之比．本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道额定电压下灯泡正常发光，同时要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响的特点．
【解答】解：
闭合S1，断开S1时，电路为小灯泡的简单电路，
因为额定电压下灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U额=6V，灯泡消耗的电功率PL=0.6W；
再闭合S2时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电流表示数的变化为通过R的电流，即IR=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
由 可知，R的阻值： ；
R的电功率：PR=UIR=6V×0.3A=1.8W，
所以灯泡L和电阻R消耗的功率之比： ．
故答案为：20；1：3．
7．【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）首先确定串并联关系，然后根据滑片移动方向确定阻值变化，根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化，根据“电压与电阻的正比关系”确定电压表的示数变化；
（2）首先弄清串并联关系，然后根据“电压与电阻的正比关系”确定电阻R1两端的电压变化，最后根据分析R1的功率变化；
（3）（4）首先弄清串并联关系，然后再分析电表的示数变化、L和R2功率的变化。
【解答】只闭合S1，变阻器R2与R1串联，电压表测R2的电压。将滑片P向左移动，变阻器的阻值变小，那么总电阻变小，而总电流变大，即电流表的示数变大。根据“电压与电阻的正比关系”可知，R2的阻值变小，那么电压表的示数变小，故A错误；
闭合S1、S2，断开S3，电阻R1与灯泡L并联，然后再与R2串联。当P向左移动时，变阻器的阻值变小，根据“电压与电阻的正比关系”可知，变阻器两端的电压变小。根据U总=U2+U1可知，电阻R1两端的电压变大。根据可知，R1消耗的功率变大，故B正确；
开关都闭合，电阻R1与灯泡L并联，电阻R2被短路，电压表侧R2的电压。当滑片P向左移动时，由于电压表和R2都被短路，所以它的示数为零。由于总电阻保持不变，所以电流表的示数保持不变。由于R2被短路，所以它消耗的功率始终为零，即保持不变。由于灯泡的电压和电阻保持不变，所以L的功率不变，故C、D错误。
故选B。
8．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当滑片在b端时，变阻器的阻值为零，此时电压表的示数等于电源电压；
（2）当滑片在a端时，变阻器全部使用，与R1串联，根据乙图利用欧姆定律计算R2的最大阻值；
（3）首先根据计算出通过R1的电流，再根据公式P1=I12R1计算R1的电功率 ；
（4）当滑片在a端时，变阻器全部使用，与R1串联，根据公式W=UIt计算R2消耗的电能即可。
【解答】当滑片在b端时，变阻器的阻值为零，此时电压表的示数等于电源电压。根据乙图可知，此时电压表的示数为10V，那么电源电压为10V，
那么电阻，
故A错误符合题意；
当滑片在a端时，变阻器全部使用，与R1串联，根据乙图可知，此时电压表的示数为4V，电流为0.2A。
那么R2两端的电压为：U2=U总-U1=10V-4V=6V；
它的电阻，故B正确不合题意；
滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时，
变阻器R2接入的阻值为20Ω；
此时的总电流为：；
此时R1的电功率为：P1=I12R1=（0.25A）2×20Ω=1.25W，故C正确不合题意；
当滑片在a端时，此时通过R2的电流为0.2A，那么它消耗的电能为：W2=U2I2t2=（10V-4V）×0.2A×120s=144J，故D正确不合题意。
故选A。
9．【答案】（1）
（2）小灯泡短路
（3）右；1.25
（4）①无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；②电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电压表要与被测的用电器并联；变阻器接线注意“一上一下”，据此完全作图即可；
（2）如果小灯泡断路，那么整个电路没有电流，则电流表和电压表都无示数。如果小灯泡短路，那么电压表同时被短路，自然没有示数；由于变阻器仍然在工作，所以电流表有示数；
（3）分析变阻器两端电压的变化，然后根据“串联电路电压与电阻成正比”确定它的阻值变化，进而得到滑片的移动方向；
（4）注意分析灯泡的电压能否达到额定电压，电压表的正负接线柱的连接是否正确。
【解答】（1）根据甲图可知，电压表应该与灯泡并联，它的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将它的“3V”接线柱与灯泡的右端相连即可。变阻器与灯泡串联，它上面的接线柱已经连接，只需将右下角的接线柱与开关右端连接即可，如下图所示：
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是小灯泡短路；
（3）现在电压表的示数为2V，要正常发光必须变为2.5V，因此灯泡的电压增大。根据U总=UL+U变可知，变阻器的电压要减小。根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，变阻器的阻值要减小，即滑片向右移动。
根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.2A，那么电流表的示数为0.5A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
（4）①灯泡的电阻为5Ω，定值电阻的阻值为5Ω，根据串联电路电压与电阻成正比可知，即使变阻器接入的阻值为零，那么灯泡能够达到的最大电压为总电压的一半，也就是：3V×0.5=1.5V，因此问题为：调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②根据丙图可知，b接线柱肯定为“+”接线柱，如果将a与c相接，那么b就与电源负极相连，违反了接线原则，那么问题为：电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。
10．【答案】（1）
（2）B
（3）0.2；0.76
（4）右
（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同
（6）电流
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量小灯泡功率的实验中，除了电压表与灯泡并联，其它都是串联，要注意电表量程的选择和正负接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）电压表示数明显，说明它与电源正负极直接连接完好。此时电流表没有示数，那么肯定是有电流经过，但是电流很小，即电阻很大。这时应该是灯泡发生断路，电压表串联在整个电路中，由于电压表的内阻很大，导致电流太小所致。
（3）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后读出示数；
（4）当灯泡的实际功率大于额定功率时，通过灯泡的实际电流大于额定电流，此时需要减小电阻，即滑片向右滑动；
（5）灯泡两端的电压不同，对应的实际功率也不同，多次测量求平均值没有任何意义；
（6）电压表与灯泡并联，那么通过电流表的电流应该是通过电压表的电流和灯泡电流之和，即测定的电流偏大，从而导致测量出的功率偏大。
【解答】（1）①将电流表的“0.6A”接线柱与电源“+”极相连；
②将电压表的“15”接线柱与灯泡右端相连；
③将变阻器上面的接线柱D与开关右端相连，如下图所示：
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，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应该是灯泡的灯丝断了，故选B。
（3）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.2A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是灯在不同电压下的功率不同。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
11．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式P=UI分析即可。
【解答】根据丙图可知，如果电压表选择的量程是0~3V，那么此时电压表的示数为1V；
根据公式可知，通过灯泡的电流应该在：7A~12A之间；
根据乙图可知，电流表的量程最大为3A；
因此这种情况不存在。
那么电压表选择的量程是0~15V，那么此时电压表的示数为5V；
根据可知，此时通过灯泡的电流应该在：1.4A~2.4A之间；
根据乙图可知，电流表选择的量程应该是0~3A，此时示数为1.5A；
综上所述，灯泡的功率为：P=UI=5V×1.5A=7.5W。
故选B。
12．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）闭合开关S，当滑片P移至最左端时，此时只有灯泡自己工作，根据计算出灯泡的电阻。当滑片在右端时，两个电阻串联，此时总电阻最大，根据计算电路的最小功率；
（2）（3）根据PL=UL'IL计算出灯泡的实际功率；
（4）当滑片在最左端时，只有灯泡自己工作，根据W=UIt计算电流做的功。
【解答】闭合开关S，当滑片P移至最左端时，此时只有灯泡自己工作，
灯泡的电阻；
当滑片在右端时，两个电阻串联，此时总电阻最大，电路的最小功率，
由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；
滑片P在中点时，电流为0.4A，根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V
因串联电路中总电压等于各电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL'=U-U滑=10V-4V=6V
灯泡的实际功率：PL=UL'IL=6V×0.4A=2.4W，故B正确，C错误；
当滑片在最左端时，灯泡所做的功W=UIt=10V×0.5A×120s=600J，故D错误。
故选：B。
13．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电阻R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压；
（1）从乙图中找到电流0.5A时两个电压值，根据U总=U1+U2计算总电压；
（2）根据U1=I1R1分析电压表V1的示数变化，然后与乙图对照，确定图像和电压表的对应关系；
（3）电路的最小电流是0.5A，根据乙图找到变阻器的电压，根据欧姆定律计算最大阻值；
（4）从乙图找到最大电流，根据P=UI计算电路的最大功率。
【解答】电阻R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压；
A.当电流为0.5A时，电压表的示数分别是4V和8V，那么电源电压：U总=U1+U2=4V+8V=12V，故A错误；
B.当变阻器的滑片从B端至A端时，电阻变小，电流变动，根据U1=I1R1可知，电压表V1的示数变大，那么NM就是V1的图像，EF是V2的图像，故B错误；
C.电路的最小电流是0.5A，此时变阻器的电压是8V，那么变阻器的最大电阻为：，故C错误；
D.据乙图可知，电路的最大电流是1.2A，那么电路的最大功率为：P=UI=12V×1.2A=14.4W，故D正确。
故选D。
1 / 1华师大版初中科学九年级上学期 6.2电能的量度(第2课时)
一、夯实基础
1．某台灯铭牌上标有“9 W”字样，“9 W”表示该台灯的（ ）
A．额定功率 B．实际功率 C．额定电流 D．实际电流
【答案】A
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】知道电功率的基本单位，并知道用电器铭牌上所标信息为用电器正常工作时的额定值.
【解答】某台灯铭牌上标有“9W”字样，就是指灯的额定功率为9W.故答案为A.
2．两盏白炽灯，甲标有“PZ220V40W”，乙标有“PZ220V25W”，比较它们的亮度。下列说法正确的是（ ）
A．甲一定比乙亮 B．乙一定比甲亮
C．都正常工作时，甲比乙亮 D．都正常工作时，乙比甲亮
【答案】C
【知识点】电功率
【解析】【分析】灯泡的亮度由它的实际功率的大小决定，据此分析判断。
【解答】甲标有“PZ220V40W”，即甲的额定功率为40W；
乙标有“PZ220V25W”，即乙的额定功率为25W。
当甲和乙都正常工作时，它们的实际功率正好等于额定功率；
因为40W>25W，
所以此时甲肯定比乙亮。
如果两个灯泡没有正常工作，那么它们实际功率的大小无法确定，
则它们的亮度大小无法比较。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3．下列数据中，最接近实际情况的是（ ）
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A
B．电饭锅加热挡的功率约为100W
C．家用电风扇的额定功率约为2000W
D．一节新干电池的电压约为1.5V
【答案】D
【知识点】电器的电功率
【解析】【分析】根据对家用电器电压和功率的知识分析判断。
【解答】A.普通家用照明灯的工作电流约为2A，那么它的功率为P=UI=220V×2A=440W，远远大于家用灯泡的功率，故A错误；
B.电饭锅加热挡的功率大约在1000W左右，故B错误；
C.家用电风扇的额定功率约为50~70W左右，故C错误；
D.一节新干电池的电压约为1.5V，符合实际，故D正确。
故选D。
4．如图所示，将甲、乙两灯串联在电路中，闭合开关，发现甲灯发光，乙灯不发光，则乙灯不发光的原因可能是（ ）
A．乙灯灯丝断了
B．乙灯的实际功率小
C．相同时间内，乙灯消耗的电能远大于甲灯消耗的电能
D．通过乙灯的电流小于甲灯的电流
【答案】B
【知识点】家庭电路的故障分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡不发光的原因：①没有电流经过，即电路断路或被短路；②经过的电流太小，造成灯泡的功率太小，不足以发光，据此分析即可。
【解答】A.根据电路图可知，甲和乙两个灯泡串联，甲灯发光，说明整个电路是通路，肯定没有断路发生，故A错误；
B.如果乙灯的实际功率小，那么乙灯可能会发光很弱，以至于看不出来，故B正确；
C.P乙D.甲和乙串联，而串联电路中各处电流都相等，故D错误。
故选B。
5．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W。则电源电压是 V，此时通过R的电流是 A。
【答案】6；0.6
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图甲利用公式P=UI找到灯泡功率为1.8W时对应的电压，根据图乙确定灯泡电压和总电压的关系，从而计算出电源电压；
（2）根据公式计算通过R的电流。
【解答】（1）根据甲图可知，当灯泡的电压为6V，通过它的电流为0.3A时，根据P=UI可知，此时灯泡的功率为1.8W。
根据乙图可知，灯泡与电阻R并联，
那么电源电压等于灯泡的电压。
即电源电压为6V。
（2）通过R的电流为：。
6．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 0.6 W”的字样，R为定值电阻，闭合S1，断开S2，小灯泡正常发光；若再闭合S2，发现电流表示数变化了0.3 A，则R的阻值为 Ω，此时灯泡L和电阻R消耗的功率之比是 。
【答案】20；1：3
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】闭合S1，断开S1时，电路为小灯泡的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；再闭合S2时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知电流表示数的变化为通过R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R的阻值，根据P=UI求出R的电功率，进一步求出灯泡L和电阻R消耗的功率之比．本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道额定电压下灯泡正常发光，同时要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响的特点．
【解答】解：
闭合S1，断开S1时，电路为小灯泡的简单电路，
因为额定电压下灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U额=6V，灯泡消耗的电功率PL=0.6W；
再闭合S2时，灯泡与R并联，电流表测干路电流，
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电流表示数的变化为通过R的电流，即IR=0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
由 可知，R的阻值： ；
R的电功率：PR=UIR=6V×0.3A=1.8W，
所以灯泡L和电阻R消耗的功率之比： ．
故答案为：20；1：3．
二、能力提升
7．如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，将P向左移动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大
C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小
D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）首先确定串并联关系，然后根据滑片移动方向确定阻值变化，根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化，根据“电压与电阻的正比关系”确定电压表的示数变化；
（2）首先弄清串并联关系，然后根据“电压与电阻的正比关系”确定电阻R1两端的电压变化，最后根据分析R1的功率变化；
（3）（4）首先弄清串并联关系，然后再分析电表的示数变化、L和R2功率的变化。
【解答】只闭合S1，变阻器R2与R1串联，电压表测R2的电压。将滑片P向左移动，变阻器的阻值变小，那么总电阻变小，而总电流变大，即电流表的示数变大。根据“电压与电阻的正比关系”可知，R2的阻值变小，那么电压表的示数变小，故A错误；
闭合S1、S2，断开S3，电阻R1与灯泡L并联，然后再与R2串联。当P向左移动时，变阻器的阻值变小，根据“电压与电阻的正比关系”可知，变阻器两端的电压变小。根据U总=U2+U1可知，电阻R1两端的电压变大。根据可知，R1消耗的功率变大，故B正确；
开关都闭合，电阻R1与灯泡L并联，电阻R2被短路，电压表侧R2的电压。当滑片P向左移动时，由于电压表和R2都被短路，所以它的示数为零。由于总电阻保持不变，所以电流表的示数保持不变。由于R2被短路，所以它消耗的功率始终为零，即保持不变。由于灯泡的电压和电阻保持不变，所以L的功率不变，故C、D错误。
故选B。
8．如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是（ ）
A．电源电压为14V
B．R2的最大阻值是30Ω
C．滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W
D．滑片P在a端时，2min内R2消耗的电能是144J
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当滑片在b端时，变阻器的阻值为零，此时电压表的示数等于电源电压；
（2）当滑片在a端时，变阻器全部使用，与R1串联，根据乙图利用欧姆定律计算R2的最大阻值；
（3）首先根据计算出通过R1的电流，再根据公式P1=I12R1计算R1的电功率 ；
（4）当滑片在a端时，变阻器全部使用，与R1串联，根据公式W=UIt计算R2消耗的电能即可。
【解答】当滑片在b端时，变阻器的阻值为零，此时电压表的示数等于电源电压。根据乙图可知，此时电压表的示数为10V，那么电源电压为10V，
那么电阻，
故A错误符合题意；
当滑片在a端时，变阻器全部使用，与R1串联，根据乙图可知，此时电压表的示数为4V，电流为0.2A。
那么R2两端的电压为：U2=U总-U1=10V-4V=6V；
它的电阻，故B正确不合题意；
滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时，
变阻器R2接入的阻值为20Ω；
此时的总电流为：；
此时R1的电功率为：P1=I12R1=（0.25A）2×20Ω=1.25W，故C正确不合题意；
当滑片在a端时，此时通过R2的电流为0.2A，那么它消耗的电能为：W2=U2I2t2=（10V-4V）×0.2A×120s=144J，故D正确不合题意。
故选A。
9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V(电阻值约为5Ω)。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是 (选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加了一个R0＝5Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡的额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题： 。
【答案】（1）
（2）小灯泡短路
（3）右；1.25
（4）①无论怎样调节变阻器，都不能使灯泡正常发光；②电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电压表要与被测的用电器并联；变阻器接线注意“一上一下”，据此完全作图即可；
（2）如果小灯泡断路，那么整个电路没有电流，则电流表和电压表都无示数。如果小灯泡短路，那么电压表同时被短路，自然没有示数；由于变阻器仍然在工作，所以电流表有示数；
（3）分析变阻器两端电压的变化，然后根据“串联电路电压与电阻成正比”确定它的阻值变化，进而得到滑片的移动方向；
（4）注意分析灯泡的电压能否达到额定电压，电压表的正负接线柱的连接是否正确。
【解答】（1）根据甲图可知，电压表应该与灯泡并联，它的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将它的“3V”接线柱与灯泡的右端相连即可。变阻器与灯泡串联，它上面的接线柱已经连接，只需将右下角的接线柱与开关右端连接即可，如下图所示：
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是小灯泡短路；
（3）现在电压表的示数为2V，要正常发光必须变为2.5V，因此灯泡的电压增大。根据U总=UL+U变可知，变阻器的电压要减小。根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，变阻器的阻值要减小，即滑片向右移动。
根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.2A，那么电流表的示数为0.5A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
（4）①灯泡的电阻为5Ω，定值电阻的阻值为5Ω，根据串联电路电压与电阻成正比可知，即使变阻器接入的阻值为零，那么灯泡能够达到的最大电压为总电压的一半，也就是：3V×0.5=1.5V，因此问题为：调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②根据丙图可知，b接线柱肯定为“+”接线柱，如果将a与c相接，那么b就与电源负极相连，违反了接线原则，那么问题为：电压表的正负接线柱接反，无法测出R0两端的电压。
10．某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整。
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，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应该是_____(填字母)。
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．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动。
（5）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 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 (选填“电压”或“电流”)值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
【答案】（1）
（2）B
（3）0.2；0.76
（4）右
（5）不需要；灯在不同电压下的功率不同
（6）电流
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量小灯泡功率的实验中，除了电压表与灯泡并联，其它都是串联，要注意电表量程的选择和正负接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）电压表示数明显，说明它与电源正负极直接连接完好。此时电流表没有示数，那么肯定是有电流经过，但是电流很小，即电阻很大。这时应该是灯泡发生断路，电压表串联在整个电路中，由于电压表的内阻很大，导致电流太小所致。
（3）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后读出示数；
（4）当灯泡的实际功率大于额定功率时，通过灯泡的实际电流大于额定电流，此时需要减小电阻，即滑片向右滑动；
（5）灯泡两端的电压不同，对应的实际功率也不同，多次测量求平均值没有任何意义；
（6）电压表与灯泡并联，那么通过电流表的电流应该是通过电压表的电流和灯泡电流之和，即测定的电流偏大，从而导致测量出的功率偏大。
【解答】（1）①将电流表的“0.6A”接线柱与电源“+”极相连；
②将电压表的“15”接线柱与灯泡右端相连；
③将变阻器上面的接线柱D与开关右端相连，如下图所示：
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，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应该是灯泡的灯丝断了，故选B。
（3）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.2A，小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是灯在不同电压下的功率不同。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测电流值偏大引起小灯泡电功率偏大的。
三、拓展创新
11．小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7～12W之间，小佳按图甲所示的电路测定小灯泡的功率，所用电流表的量程有0～0.6A、0～3A两挡，电压表的量程有0～3V、0～15V两挡，将它们连入电路时，小佳做了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则（ ）
A．小灯泡额定功率为7.5W
B．在5V电压下小灯泡的功率为7.5W
C．在1V电压下小灯泡的功率为7.5W
D．在5V电压下小灯泡的功率为1.5W
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式P=UI分析即可。
【解答】根据丙图可知，如果电压表选择的量程是0~3V，那么此时电压表的示数为1V；
根据公式可知，通过灯泡的电流应该在：7A~12A之间；
根据乙图可知，电流表的量程最大为3A；
因此这种情况不存在。
那么电压表选择的量程是0~15V，那么此时电压表的示数为5V；
根据可知，此时通过灯泡的电流应该在：1.4A~2.4A之间；
根据乙图可知，电流表选择的量程应该是0~3A，此时示数为1.5A；
综上所述，灯泡的功率为：P=UI=5V×1.5A=7.5W。
故选B。
12．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则（ ）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）闭合开关S，当滑片P移至最左端时，此时只有灯泡自己工作，根据计算出灯泡的电阻。当滑片在右端时，两个电阻串联，此时总电阻最大，根据计算电路的最小功率；
（2）（3）根据PL=UL'IL计算出灯泡的实际功率；
（4）当滑片在最左端时，只有灯泡自己工作，根据W=UIt计算电流做的功。
【解答】闭合开关S，当滑片P移至最左端时，此时只有灯泡自己工作，
灯泡的电阻；
当滑片在右端时，两个电阻串联，此时总电阻最大，电路的最小功率，
由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；
滑片P在中点时，电流为0.4A，根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V
因串联电路中总电压等于各电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL'=U-U滑=10V-4V=6V
灯泡的实际功率：PL=UL'IL=6V×0.4A=2.4W，故B正确，C错误；
当滑片在最左端时，灯泡所做的功W=UIt=10V×0.5A×120s=600J，故D错误。
故选：B。
13．（2019·杭州模拟）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的U—I图像如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为20V
B．EF是V1表示数随A表示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．整个电路的最大功率为14.4W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电阻R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压；
（1）从乙图中找到电流0.5A时两个电压值，根据U总=U1+U2计算总电压；
（2）根据U1=I1R1分析电压表V1的示数变化，然后与乙图对照，确定图像和电压表的对应关系；
（3）电路的最小电流是0.5A，根据乙图找到变阻器的电压，根据欧姆定律计算最大阻值；
（4）从乙图找到最大电流，根据P=UI计算电路的最大功率。
【解答】电阻R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压；
A.当电流为0.5A时，电压表的示数分别是4V和8V，那么电源电压：U总=U1+U2=4V+8V=12V，故A错误；
B.当变阻器的滑片从B端至A端时，电阻变小，电流变动，根据U1=I1R1可知，电压表V1的示数变大，那么NM就是V1的图像，EF是V2的图像，故B错误；
C.电路的最小电流是0.5A，此时变阻器的电压是8V，那么变阻器的最大电阻为：，故C错误；
D.据乙图可知，电路的最大电流是1.2A，那么电路的最大功率为：P=UI=12V×1.2A=14.4W，故D正确。
故选D。
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