人教版物理九年级（全册）同步练习18.3测量小灯泡的电功率（培优卷）
一、选择题
1．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率，符合题意；
B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U，欧姆定律根据并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
C、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1=U-U2，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P=UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。
2．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220V”字样，而看不清它们额定功率的大小．甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1的电阻小，所以L1的额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认为L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认为L1的额定功率大．你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】选项A甲同学观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据 可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；选项B乙同学把两个灯泡串联在同一电路上，由 可知，电阻大的实际功率大（灯泡较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；选项C丙同学把两灯并联在同一电路中，根据 可知，电阻小的实际功率较大（灯泡较亮），即：并联接在家庭电路中亮的额定功率大，故丙同学正确；故选C。
【分析】知道额定电压相同，由公式 可知，电功率大的电阻小；所以可以通过比较灯丝粗细判断哪个灯泡的额定功率大；串联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越小；并联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越大。
3．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由 计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据 ，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由 可得，灯泡正常发光时的电阻 ；由题意知： 和 ，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误；（2）因为 和 ，灯泡电阻R随温度升高而增大，所以①电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方；②当电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交；③当电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方；综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。故选B
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。
4．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（ ）
A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。故选D。
【分析】在调节滑动变阻器时，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
5．某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变，灯泡上标有“3V，1W”字样。闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是（）
A．灯泡的额定功率为1 W
B．灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C．灯泡的实际功率为0.64W
D．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：7
【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，确定电压表的量程并读出电压表的示数，根据I=求出额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，先假设灯泡的电阻不变，根据P=求出此时灯泡的实际功率，再根据灯泡的电阻与温度有关，判断此时灯泡实际功率的大小；
（3）根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比．
【解答】（1）由铭牌可知，灯泡的额定功率为1W，
额定电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，故此时电压表的示数为2.1V；
灯泡的额定电流I额===A，
灯泡的电阻RL=
（2）此时灯泡两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V，
若灯泡的电阻不变时，此时灯泡的实际功率P实===0.64W，
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大，且此时灯泡分得的电压小于额定电压，
所以此时灯泡的电阻会变小，实际功率应大于0.64W；
（3）因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比，
所以，===．
故选C．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数，难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化．
6．（2024九上·綦江期末）如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样、其I-U图像如图5乙所示，定值电阻R2=40Ω，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关S2时，电流表示数为0.16A；当只闭合开关S1，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A。在保证电路所有元件都安全的前提下，以下推理论证正确的是：
A．根据题目情境，可以推理计算得到电源电压为6.4V
B．结合题目中的有关信息，小灯泡的额定电流为0.4A
C．分析题目中信息，滑动变阻器R1的最大阻值为30 Ω
D．当S、S1、S2都闭合，R1消耗的最大功率为3.024W
【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A.当只闭合开关S2 时，是R，和L的串联电路，此时电流表示数为0.16A，其I-U图像如图乙所示，则此时L电阻为，
则电源电压
故A错误；
B.已知小灯泡标有“2.5V 0.5W"字样，根据P=UI得 小灯泡的额定电流为
故B错误；
C. 当只闭合开关S1，则电路是由L与R1组成串联电路，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A，由图乙知，则此时L电阻为
则有
解得R1=60Ω
故C错误；
D. 当S、S、S， 都闭合时，L被短路，R1和R2并联，电流表测干路电流，由于电流表量程为0~0.6A，根据P=U/I可得，电路最大功率为
P总大=UI大=7.2V×0.6A=4.32W
由/=U/R得，此时通过R2电流为
则R2消耗的功率为
所以R1消耗的最大功率为
故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据乙图算出此时灯泡的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电源电压；
（2）利用灯泡的规格参数，求出灯泡正常发光时的电流；
（3）判断出开关转换时电路的连接情况，根据串联电路的特点和欧姆定律计算出滑动变阻器的最大电阻；
（4）判断出开关都闭合时电路的连接情况，结合电流表允许通过的最大电流和电源电压计算出电路允许的最大电功率，再算出R2消耗的电功率，最后算出R1消耗的最大电功率。
二、填空题
7．（2024九下·南安模拟）图甲是小南进行“探究电流与电压关系”实验，电源电压为3V。
（1）画线表示导线，将图甲中的实物图连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端。
（3）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数。移动滑动变阻器的滑片时，两电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻 。
（4）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图像，如图乙所示，分析图像可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 、滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
（5）小南又找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，用它来替换图中的定值电阻、闭合开关后电压表的读数为1V。若要测量小灯泡的额定功率，则应该将滑片向 （选填“左”或“右”）调节，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】；右；断路；正比；20；左；0.75
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电压表并联在定值电阻两端，电源电压为3V，则电压表的量程为0～3V，实物电路图的连接如图所示
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，为保护电路，即右端。
（3）电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路。
（4）由图象可知，当UR =1V时，电路中的电流I=0.1A，滑动变阻器两端的电压
U滑=U UR =3V 1V=2V因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻
即滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω。
（5）即滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡的额定电压2.5V为止。灯泡的额定功率P=UL IL =2.5V×0.3A=0.75W
【分析】（1）根据电源电压选择电压表；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处保护电路；
（3）发现电压表有示数，电流表无示数，电路存在断路；
（4）分析图乙中图像可知，曲线上每一点对应的电流和电压的比值都相等，即电流与电压成正比。
（5）要使灯泡正常发光应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大电路中的电流。
8．在“测定小灯泡的电功率”实验中，小红同学所用电源电压不变，小灯标有“2.5V”字样．她正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键时，电压表、电流表的示数分别为1.3伏和0.16安．然后她将滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，发现小灯正常发光．接着她将滑片移动到另一端，发现小灯闪亮一下熄灭了，此时电流表的示数为 安，而电压表的示数如图（a）所示．于是她更换电压表量程，发现电压表的示数如图（b）所示，则电源电压为 伏，滑动变阻器的最大阻值为 欧，小灯的额定功率为 瓦．
【答案】0；4.5；20；0.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：灯泡闪亮一下熄灭，灯丝被烧断，电路断路，电路电流为零；
由题意知，更换电压表量程，电压表量程是15V，最小分度值是0.5A，电压表示数是4.5V，
灯泡断路后电压表测量电源电压，所以电源电压U=4.5V．
闭合电路时，滑动变阻器阻值全部接入电路，由串联电路特点知：
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U灯=4.5V﹣1.3V=3.2V，滑动变阻器阻值R滑==20Ω．
滑片移动到中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻R'滑==10Ω，
此时灯泡正常发光，电压等于额定电压2.5V，由串联电路特点知，
此时滑动变阻器的电压U'滑=U﹣U灯=4.5V﹣2.5V=2V，此时电路电流I==0.2A，
灯泡的额定功率P=U灯I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：0；4.5；20；0.5．
【分析】1、灯泡闪亮一下熄灭，灯丝被烧断，电路断路，电路电流为零；灯泡额定电压是2.5V，
电压表量程是3V，灯泡断路后电压表接在电源两端，电压表测电源电压，
由a图知此时电压表示数超过量程3V，电源电压大于3V，电压表应换用15V量程．
2、确定电压表量程、最小分度值，由图可读出电压表的示数，即可测出电源电压；
3、根据串联电路特点求出滑动变阻器的电压，由欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；
4、当滑片在中点位置时，灯正常发光，求出此时滑动变阻器接入电路的电阻，
根据串联电路特点求出此时滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律求出电路电流，
由欧姆定律求出灯泡的额定功率．
9．如图1所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端，他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图象如图2所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，可求得小灯泡的额定功率为 W，变阻器最大阻值为 Ω．
【答案】0.5；40
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：
（1）电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，
灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，
根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：灯泡正常发光时，滑动变阻器电压为U滑=U﹣UL额=4.5V﹣2.5V=2V，
由图2可知：U滑=2V时，I=0.2A，
所以小灯泡额定功率：
PL额=UL额I=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）滑动变阻器连入电路阻值最大时两端的电压最大，电路中的电流值最小，由图2可知：U滑最大=4V时，I最小=0.1A，
根据欧姆定律得其阻值为R滑最大==40Ω；
故答案为：0.5；40．
【分析】由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据灯泡正常发光电压求得滑动变阻器的电压，然后由图读出电路中的电流，根据P=UI求出额定功率；
由图2得出滑动变阻器连入电路阻值最大时的电压和电流值，根据欧姆定律求出其阻值．
三、实验探究题
10．（2024九下·沈丘模拟）在测定额定电压为3.8 V 的小灯泡（电阻大约为 10 Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为 6 V 且保持不变。
（1）请将实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮；
（2）若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （选填“A”“B”或“C”）连入电路，才保证实验顺利进行；
（3）在实验中，若电压表示数为2 V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为3.8 Ⅴ时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图像，如图丙所示。结果发现图像不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为 ；
（5）如果电压表的“0~15 V”大量程坏了，“0~3 V”小量程还可以使用，能继续完成实验吗？如果可以，说说你的方法： 。
【答案】；B；A；1.52；灯丝电阻随温度的升高而增大；见解析
【知识点】电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常发光时的电流约；
电流表应选0~0.6A量程与小灯泡串联；滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，所以滑动变阻器应接A接线柱，并与灯泡串联。如图所示：
（2）由上知，小灯泡正常发光时电路电流约；
因此不能选择滑动变阻器C，此时滑动变阻器两端电压；
由得，此时滑动变阻器接入电路的阻值；
因此不能选择滑动变阻器A，应选滑动变阻器B。
（3）①电压表示数为2V，小灯泡电压低于额定电压3.8V，由电路图可知，应向A端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，减小滑动变阻器分得的电压，从而增大小灯泡两端的电压。
②当电压表示数等于小灯泡额定电压3.8V时，小灯泡正常发光；由图乙知，电流表量程0~0.6A，分度值 0.02A，电流表读数为0.4A，所以小灯泡的额定功率；
（4）图线弯曲说明小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为小灯泡两端电压越大，通过的电流越大，小灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，即小灯泡电阻随温度的升高而增大，所以图线不是直线。
（5）电压表0~15V量程损坏，小灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压等于6V-3.8V=2.2V；
所以可以将电压表与滑动变阻器并联，调节滑动变阻器直到电压表示数为2.2V时，小灯泡的电压即为3.8V，读出电流表的示数即小灯泡的额定电流，算出额定功率。
【分析】（1）根据计算通过灯泡的电流，确定电流表的量程，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据灯泡亮度分析电流变化确定变阻器的阻值变化，进而确定变阻器的接线方法即可；
（2）将灯泡的额定电流与变阻器的最大电流比较，从而排除不合理的变阻器。根据计算变阻器的电压，根据计算变阻器接入的阻值即可。
（3）①将灯泡的实际电压与额定电压比较，从而确定电压表的示数变化，确定变阻器的电压变化，最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可；
②根据乙图确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（4）注意灯丝电阻随温度的变化规律解答；
（5）当灯泡的电压为3.8V时，变阻器此时的电压为2.2V，可以用电压表测量变阻器的电压即可。
11．（2024九下·亭湖模拟）小超同学利用如图甲所示的器材，测量小灯泡的电功率．实验中电源电压恒定不变．灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
（1）小超连接了如图甲所示电路，经检查，发现其中一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路 ；电路连接正确后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“右”或“左”）端，这样做的目的是 ；
（2）为了顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V两种电源可供选择，则应选择电源电压为 V；
（3）小超闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该 ；（填序号）
A．检查导线连接是否良好 B．移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C．断开开关 D．观察电流表和电压表是否有示数
（4）排除故障后，小超移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据，粗心的小超把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中、请你帮助小超计算出小灯泡的额定功率为 W；
（5）做完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻可能是 （选填“0Ω”“4Ω”“8Ω”或“10Ω”）；
（6）为了研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，小超测出若干组电压和电流值后，由公式求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a，小美想到另一方法，设计了如图丙所示的电路研究，他先由计算出小灯泡的电阻，然后根据若干个电压值，由求得对应功率，也作出功率随电压变化的图线b，下列反映了他们的实验结果的图线是 ；
A. B. C. D.
【答案】；右；见解析；4.5；D；0.75；4Ω；D
【知识点】电路故障的判断；滑动变阻器的原理及其使用；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）如图甲，电压表和小灯泡串联并被短路，电压表并联在小灯泡两端，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上，如下图所示：
为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即最右端。
（2）小灯泡正常工作时电流约为，
根据欧姆定律可知，滑动变阻器两端的最大电压为U滑=IR滑=0.25A×10Ω=2.5V
根据串联电路的电压规律得电源最大电压约为U源=UL+U滑=2.5V+2.5V=5V＜6V
所以应选择电源电压为4.5V。
（3）闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，也可能是电路存在电流或断路，所以首先观察电流表和电压表是否有示数，再根据情况采取其他措施，故D正确，ABC错误；
故选D。
（4）由图乙可知，三组电压值分别为2V、2.5V、3V，三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A，电阻值一定时，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，所以当电压为额定电压2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.30A=0.75W
（5）实验中电压为2V时，电流为0.26A，灯泡电阻约为
做完实验并断开开关一段时间后，由于灯丝温度会降低，电阻会减小，所以灯泡的电阻应大于0Ω小于7.7Ω，故灯泡的电阻可能是4Ω。
（6）灯泡正常发光的电阻为
由题意可知
由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数，故ab图像都是经过原点开口向上的抛物线，B中b是直线，C中a是直线，故BC不符合题意；b电阻不变，灯泡电阻R随温度升高而变大，所以当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻a小于8.3Ω，电压相同时Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，此时两抛物线相交；当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻a大于8.3Ω，则Pa
综上第1空
第2空、右；第3空、保护电路；第4空、4.5；第5空、D；第6空、0.75；第7空、4Ω；第8空、D。
【分析】（1）如图甲，电压表和小灯泡串联并被短路，电压表并联在小灯泡两端，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上；
为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处；
（2）根据欧姆定律算出灯泡正常工作的电流，根据U=IR算出变阻器两端最大电压，根据串联电路特点求出最大电源电压；
（3）闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，也可能是电路存在电流或断路，据此分析；
（4）电阻一定时，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，然后判断出灯泡额定电压对应的额定电流，根据P=UI算出灯泡的额定功率；
（5）灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的情况，根据欧姆定律应用数学知识分析答题
（6）由，电功率P是关于电压U的二次函数，故ab图像都是经过原点开口向上的抛物线，灯泡电阻R随温度升高而变大，当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻a小于8.3Ω，电压相同时Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻a大于8.3Ω，则Pa12．（2024九下·川汇模拟）某实验小组的同学用图甲所示器材测量不同电压下小灯泡的电功率，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“20Ω；1A”，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，则电路中出现的故障是 ；
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则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“A”或“B”）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”）值有偏差导致所测小灯泡的电功率 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】；灯泡断路；0.76；B；不需要；见解析；电流；偏大
【知识点】电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡L的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，电流表串联接入电路，由小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，通过灯泡的电流小于
电流表应该选择小量程，连线如图所示：
（2）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，可能电路中出现断路，电压表示数明显，可能是灯泡断路。
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
（4）灯在额定电压下正常发光，当灯的实际电压大于额定电压时，灯的实际功率大于额定功率，故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，应增大灯两端的电压，由分压原理，应减小变阻器连入的电阻，故将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
（5）灯在额定电压下正常发光，在不同电压下，小灯泡的电功率不同，故测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
（6）图丙中，电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，根据并联电路电流的规律，电流表测灯泡和电压表电流之和，其示数大于通过灯的实际电流，故该实验所测小灯泡电功率偏大。
综上第2空、灯泡断路；第3空、0.76；第4空、B；第5空、不需要；第6空、见解析；第7空、电流
第8空、偏大
【分析】根据电路故障分析、电表的连接、电功率的计算、串联分压、测量灯泡电功率填空
1、电路的故障分析： 题目中电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ，表明电压表接入电路，所以和电压表并联的用电器断路
2、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
3、伏安法测电功率：调节变阻器的电阻，使得电灯泡的电压为额定电压，电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额，电流表串联在电路中，读出此时的电流I额，根据电功率公式P=U额I额计算分析，不需要多次测量求取平均值
4、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，需要增大灯两端的电压时，减小变阻器连入的电阻，故将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
13．（2024九下·宿城模拟）物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“0.2A”，老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A；
（4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 ；
（5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但一位同学提出：自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）；
A．两灯的实际电功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
（6）另一小组分到的灯泡L2只能看清标有电压值（设额定电压为U额），而电流表又坏了，小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡的额定功率，他设计了图丁所示的电路测图中 L2的额定功率，（两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且阻值及电源电压均符合实验要求）请你帮他补全实验步骤
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，则灯泡L2的额定功率表达式为P额= 。
【答案】；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小灯泡的额定电压小于3V，则电压表的量程选择0～3V，且电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关后，电压表、电流表都有很小示数，说明电路处于正常。而小灯泡不亮，可能是功率太小所致，也就是电流太小而电阻太大，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
故答案为：C。
（3）因电流表量程选择为0～0.6A，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为0.08A。因小灯泡的额定电流为0.2A，要测量小灯泡的额定功率，应减小电路总电阻来增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。
（4）由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，小灯泡的额定功率为：；
[6]实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
（5）A、由题干可知，两灯的额定功率不同，两灯正常发光时的实际功率不同，A不符合题意；
B、因白炽灯的额定功率大于LED灯的额定功率，可知相同时间内电流通过白炽灯做的功应大于电流通过LED灯做的功，而两灯的亮度几乎相同，B不符合题意；
C、LED灯能将大部分电能转化为光能，而白炽灯发光时要将大部分电能转化为内能，仅有小部分电能转化为光能，虽然白炽灯的功率大于LED灯的功率，但两灯亮度几乎相当，C符合题意。
故答案为：C。
（6）将滑动变阻器R1调最大，闭合开关S，将S1拨向触点2，此时L2、R1、R2串联，电压表测的L2电压，调节另一滑动变阻器R2的阻值，使电压表的示数为U额。
再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，此时电路未变化，L2、R1、R2依然串联，只是电压表改成测L2、R1两端电压，电路电流为：；
灯泡L2的额定功率表达式为：；
故答案为：；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表、电流表都有很小示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
（3）根据图甲确定电流表量程，由图乙确定分度值读数，比较电流表示数与灯泡额定电流大小，根据欧姆定律确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图丙确定灯泡额定电流对应的额定电压，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）LED灯的亮度与一只“220V 60W”的普通白炽灯的亮度相当，即电能转化为的光能相同，但是普通白炽灯转化的内能更多、节能灯转化的内能更少，所以普通白炽灯消耗的电能多、节能灯消耗的电能少；
（6）闭合开关S，将S1拨向触点2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1两端的总电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
14．（2024九下·潼南模拟）学校实验室购买了一批小灯泡，额定电流为0.5A，小君利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，如图甲连接好各元件，其中电源电压恒定不变且滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关，发现电压表的指针刚好满偏，电流表没有示数，仔细检查后，发现电路连接错误，请你在图中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线 。
（2）纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是____
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．滑动变阻器的电阻线断了
（3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.2A，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向 调节（选填“左”或“右”）。当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 Ω。
（4）利用该套实验装置 （选填“能”或“不能”）完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。
（5）实验中小君随意抽取了4组电流表和电压表的示数，如表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为 W．
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.4 1.05 1.5 2.1
电流I/A 0.15 0.3 0.4 0.5
（6）测完小灯泡功率后，小君想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为6V且不变，把电流表的量程调整为0～3A，将图甲中的小灯泡依次逐个换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为不变。要让所选电阻接入电路并顺利完成实验，并保证电路安全，则小君设定的电压值的取值范围是
【答案】（1）略
（2）C
（3）右；1.05；1.8
（4）不能
（5）0.6
（6）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）实验中，灯泡与变阻器串联，电压表串联灯泡的电压，电流表测量电路电流，电路图修改如图所示：
（2）纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，说明电路中有电流，故障不可能为断路现象，灯泡两端电压为0，则电路中存在的故障可能是灯座内部出现了短路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.2A，此时灯泡电流小于额定电流，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向右调节，减小变阻器接入电路电阻，使电流表示数为0.5A。
电压表的分度值为0.1V，示数为2.1V，当小灯泡正常发光时，灯泡电压为2.1V，小灯泡的额定功率为
电源电压为2节干电池组成，为3V，此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得，变阻器接入电路中的阻值为
（4）灯泡的电阻会随温度改变而改变，“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”要控制电阻不变，利用该套实验装置不能完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。
（5）变阻器的电功率为
则当
时，变阻器的电功率最大，由欧姆定律与串联电路电流处处相等，此时
由串联电路电压特点得
则此时
由表格中数据得，此时电路电流为0.4A，则实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为
（6）实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。当定值电阻接入电路中电阻为30Ω时，变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得
由串联电路电压特点得
解得定值电阻的最小电压为
变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，则电路中最大电流为1A，当定值电阻接入5Ω时，电路中电阻最小，电路电流最大，若此时电路电流最大为1A，则定值电阻的电压最大，由欧姆定律得，定值电阻的最大电压为
故小君设定的电压值U0的取值范围是3.6~5V。
【分析】（1）根据电路连接和电表的使用分析回答；
（2）纠正错误后，闭合开关发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（3）要使灯泡正常发光，通过灯泡的电流应等于其额定电流，若电流过小，则应减小滑动变阻器的阻值，即向右调节；
根据电压表选用量程确定分度值读数，利用P=UI可计算出灯泡的额定功率；
根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；
（4）探究通过导体的电流与导体两端的电压关系，应控制导体的电阻不变；
（5）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识结合表中数据得出消耗的最大功率；
（6）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制的电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻30Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。
15．（2024九下·永城模拟）小亮用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整 。
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的 （选填“最左端”或“最右端”）；实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 作用。
（3）闭合开关后，发现无论怎样移动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，改变变阻器滑片的位置进行多次测量，并根据所测数据绘制的U-I关系的图像（如图乙所示），则被测电阻的阻值为 Ω，多次测量的目的是 。
（5）小亮利用已知阻值的定值电阻R0和电流表设计了如图丙所示的电路，测量出了小灯泡L（额定电压为U额）的额定功率。
①闭合开关S和S1，断开S2，移动变阻器的滑片，使电流表示数为；
②闭合开关S和S2，断开S1，保持变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率P额= 。（均用物理量符号表示）
【答案】；最左端；改变电阻的电压和电流；断路；10；减小误差；
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量定值电阻的阻值，
（1）滑动变阻器下端接线柱已经连接，应当将上端的接线柱与电流表的负极接线柱连接起来，同时要将开关右端接线柱与电源负极接通，如下图：
。
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的阻值最大处，即最左端。为提高测量的准确程度，减小误差，要多次测量取平均值，实验中，滑动变阻器除了保护电路，还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流。
（3）闭合开关，电流表没有示数，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，可能是定值电阻断路。
（4）计算被测电阻的阻值，实验中多次测量取平均值，可以减小误差，提高测量的准确程度。
（5）分析电路图，当闭合开关S和S1，断开S2，L和定值电阻R0并联，电流表测R0的电流，调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压，则定值电阻两端的电压为U额，电流表的示数为
当闭合开关S和S2，断开S1时，L和定值电阻R0并联，电流表测干路的电流，保持变阻器滑片的位置不动，则小灯泡与定值电阻两端的电压依然为额定电压U额，R0的电流不变，小灯泡的电流为
小灯泡的额定电功率
即。
【分析】（1）测量电阻时，电流表和滑动变阻器串联，滑动变阻器一上一下；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处；滑动变阻器可以实现多次测量，计算平均值减小误差；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表接近电源电压，电压表测量的位置断路；
（4）根据，计算电阻；多次测量，可以减小误差；
（5）利用电流表测量灯泡的额定功率时，利用电流表测量定值电阻的电流，根据U=IR表示电压；再利用电流表测量总电流，根据P=UI，计算电功率。
16．（2024九下·上海市模拟）小嘉做“测定小灯泡电功率”的实验，实验器材有：3节新干电池（每节干电池电压恒为1.5V），滑动变阻器A、B两个（A标有“5Ω 2A”字样、B标有“20Ω 2A”字样），待测小灯（标有“2.5V”字样）、电压表、电流表、开关各1个、导线若干，所有器材均完好。小嘉将3节新干电池串联，选取其中一个变阻器进行实验，他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关时，观察到电压表、电流表示数分别如图（a）、（b）所示。
（1）小嘉选用的是滑动变阻器 （选填“A”或”“B”）；
（2）他发现利用现连接的电路无法完成实验目的，若要解决此问题，他拟利用现有器材进行调整，请写出两种方案： ；
（3）重新实验后，小嘉观察到小灯正常发光时，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为 。（需要写出必要的说明和计算过程）
【答案】A；用变阻器B替换变阻器A；减少1节串联的电池；0.75W
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由图a可知，电压表选小量程，分度值是0.1V，闭合开关时电压表的示数为2.8V，此时滑动变阻器在最大阻值处而分担电压过小，则小嘉选用的是滑动变阻器A。
（2）①，选用滑动变阻器B替换变阻器A，变阻器B的最大阻值比A大，能分担较大的电压，使小灯泡两端的电压降至2.5V正常发光。②，减少1节串联的电池，电源电压变小，滑动变阻器不需分担较多的电压，可让灯泡正常发光。
（3）由图c可知，电流表选小量程，分度值是0.02A，灯泡正常发光的电流是0.3A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
【分析】（1）根据电压表和电流表指针位置，判断示数，分许选择的滑动变阻器；
（2）若滑动变阻器的总电阻较小，分压减小，通过减小电源电压，可以使灯泡正常发光；
（3）根据P=UI，计算电功率。
1 / 1人教版物理九年级（全册）同步练习18.3测量小灯泡的电功率（培优卷）
一、选择题
1．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（ ）
A． B．
C． D．
2．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）有两只外形相同、灯丝长度相等的灯泡L1和L2，在它们的铭牌上只能看清“220V”字样，而看不清它们额定功率的大小．甲、乙、丙三位同学对它们进行了探究：甲同学发现L1的灯丝粗一些，认为L1的电阻小，所以L1的额定功率比L2小；乙同学把两灯串联在同一电路中，发现L2比L1亮，认为L2的额定功率大；丙同学把两灯并联在同一电路中，发现L1比L2亮，认为L1的额定功率大．你认为哪位同学的探究是正确的（ ）
A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 D．都不正确
3．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5V、额定功率为0.75W．小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由 计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据 ，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（ ）
A． B．
C． D．
4．（人教版物理九年级第18章第3节测量小灯泡的电功率同步练习）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是（ ）
A．电压表的正、负接线柱接错了 B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联
5．某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。电路中电源电压保持4.5 V不变，灯泡上标有“3V，1W”字样。闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，电压表的指针指示的位置如图乙所示。下列说法错误的是（）
A．灯泡的额定功率为1 W
B．灯泡正常发光时的电阻为9Ω
C．灯泡的实际功率为0.64W
D．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8：7
6．（2024九上·綦江期末）如图甲所示，电源电压恒定，小灯泡标有“2.5V 0.5W”字样、其I-U图像如图5乙所示，定值电阻R2=40Ω，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关S2时，电流表示数为0.16A；当只闭合开关S1，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A。在保证电路所有元件都安全的前提下，以下推理论证正确的是：
A．根据题目情境，可以推理计算得到电源电压为6.4V
B．结合题目中的有关信息，小灯泡的额定电流为0.4A
C．分析题目中信息，滑动变阻器R1的最大阻值为30 Ω
D．当S、S1、S2都闭合，R1消耗的最大功率为3.024W
二、填空题
7．（2024九下·南安模拟）图甲是小南进行“探究电流与电压关系”实验，电源电压为3V。
（1）画线表示导线，将图甲中的实物图连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端。
（3）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数。移动滑动变阻器的滑片时，两电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻 。
（4）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图像，如图乙所示，分析图像可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 、滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
（5）小南又找到一个标有“2.5V”字样的小灯泡，用它来替换图中的定值电阻、闭合开关后电压表的读数为1V。若要测量小灯泡的额定功率，则应该将滑片向 （选填“左”或“右”）调节，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为 W。
8．在“测定小灯泡的电功率”实验中，小红同学所用电源电压不变，小灯标有“2.5V”字样．她正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键时，电压表、电流表的示数分别为1.3伏和0.16安．然后她将滑动变阻器的滑片移动到中点位置时，发现小灯正常发光．接着她将滑片移动到另一端，发现小灯闪亮一下熄灭了，此时电流表的示数为 安，而电压表的示数如图（a）所示．于是她更换电压表量程，发现电压表的示数如图（b）所示，则电源电压为 伏，滑动变阻器的最大阻值为 欧，小灯的额定功率为 瓦．
9．如图1所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端，他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图象如图2所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，可求得小灯泡的额定功率为 W，变阻器最大阻值为 Ω．
三、实验探究题
10．（2024九下·沈丘模拟）在测定额定电压为3.8 V 的小灯泡（电阻大约为 10 Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为 6 V 且保持不变。
（1）请将实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮；
（2）若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （选填“A”“B”或“C”）连入电路，才保证实验顺利进行；
（3）在实验中，若电压表示数为2 V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为3.8 Ⅴ时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I—U图像，如图丙所示。结果发现图像不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为 ；
（5）如果电压表的“0~15 V”大量程坏了，“0~3 V”小量程还可以使用，能继续完成实验吗？如果可以，说说你的方法： 。
11．（2024九下·亭湖模拟）小超同学利用如图甲所示的器材，测量小灯泡的电功率．实验中电源电压恒定不变．灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。
（1）小超连接了如图甲所示电路，经检查，发现其中一根导线连接有误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路 ；电路连接正确后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“右”或“左”）端，这样做的目的是 ；
（2）为了顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V两种电源可供选择，则应选择电源电压为 V；
（3）小超闭合开关后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该 ；（填序号）
A．检查导线连接是否良好 B．移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C．断开开关 D．观察电流表和电压表是否有示数
（4）排除故障后，小超移动滑动变阻器的滑片，读出了三组实验数据，粗心的小超把三次数据随手写在草稿纸上（如图乙）而没有填写在对应的表格中、请你帮助小超计算出小灯泡的额定功率为 W；
（5）做完实验并断开开关一段时间后，灯泡的电阻可能是 （选填“0Ω”“4Ω”“8Ω”或“10Ω”）；
（6）为了研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，小超测出若干组电压和电流值后，由公式求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a，小美想到另一方法，设计了如图丙所示的电路研究，他先由计算出小灯泡的电阻，然后根据若干个电压值，由求得对应功率，也作出功率随电压变化的图线b，下列反映了他们的实验结果的图线是 ；
A. B. C. D.
12．（2024九下·川汇模拟）某实验小组的同学用图甲所示器材测量不同电压下小灯泡的电功率，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“20Ω；1A”，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，则电路中出现的故障是 ；
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则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“A”或“B”）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”）值有偏差导致所测小灯泡的电功率 （选填“偏大”或“偏小”）。
13．（2024九下·宿城模拟）物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“0.2A”，老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A；
（4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 ；
（5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但一位同学提出：自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）；
A．两灯的实际电功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
（6）另一小组分到的灯泡L2只能看清标有电压值（设额定电压为U额），而电流表又坏了，小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡的额定功率，他设计了图丁所示的电路测图中 L2的额定功率，（两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且阻值及电源电压均符合实验要求）请你帮他补全实验步骤
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，则灯泡L2的额定功率表达式为P额= 。
14．（2024九下·潼南模拟）学校实验室购买了一批小灯泡，额定电流为0.5A，小君利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，如图甲连接好各元件，其中电源电压恒定不变且滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关，发现电压表的指针刚好满偏，电流表没有示数，仔细检查后，发现电路连接错误，请你在图中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线 。
（2）纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是____
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．滑动变阻器的电阻线断了
（3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.2A，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向 调节（选填“左”或“右”）。当小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 Ω。
（4）利用该套实验装置 （选填“能”或“不能”）完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。
（5）实验中小君随意抽取了4组电流表和电压表的示数，如表。实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为 W．
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.4 1.05 1.5 2.1
电流I/A 0.15 0.3 0.4 0.5
（6）测完小灯泡功率后，小君想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为6V且不变，把电流表的量程调整为0～3A，将图甲中的小灯泡依次逐个换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为不变。要让所选电阻接入电路并顺利完成实验，并保证电路安全，则小君设定的电压值的取值范围是
15．（2024九下·永城模拟）小亮用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整 。
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的 （选填“最左端”或“最右端”）；实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 作用。
（3）闭合开关后，发现无论怎样移动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，改变变阻器滑片的位置进行多次测量，并根据所测数据绘制的U-I关系的图像（如图乙所示），则被测电阻的阻值为 Ω，多次测量的目的是 。
（5）小亮利用已知阻值的定值电阻R0和电流表设计了如图丙所示的电路，测量出了小灯泡L（额定电压为U额）的额定功率。
①闭合开关S和S1，断开S2，移动变阻器的滑片，使电流表示数为；
②闭合开关S和S2，断开S1，保持变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率P额= 。（均用物理量符号表示）
16．（2024九下·上海市模拟）小嘉做“测定小灯泡电功率”的实验，实验器材有：3节新干电池（每节干电池电压恒为1.5V），滑动变阻器A、B两个（A标有“5Ω 2A”字样、B标有“20Ω 2A”字样），待测小灯（标有“2.5V”字样）、电压表、电流表、开关各1个、导线若干，所有器材均完好。小嘉将3节新干电池串联，选取其中一个变阻器进行实验，他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关时，观察到电压表、电流表示数分别如图（a）、（b）所示。
（1）小嘉选用的是滑动变阻器 （选填“A”或”“B”）；
（2）他发现利用现连接的电路无法完成实验目的，若要解决此问题，他拟利用现有器材进行调整，请写出两种方案： ；
（3）重新实验后，小嘉观察到小灯正常发光时，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为 。（需要写出必要的说明和计算过程）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的功率，符合题意；
B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U，欧姆定律根据并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
C、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为U1．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意；
D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2．根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1=U-U2，通过小灯泡的电流表达式为 ，则小灯泡电功率的表达式是 ，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电功率等于用电器电压和电流的乘积，用公式表示为P=UI，测量小灯泡的电功率实际上就是测量小灯泡两端的电压和电流。
2．【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】选项A甲同学观察灯丝：因为灯丝（钨丝）长度差不多，较粗的电阻小，根据 可知，额定功率比较大，即灯丝粗的电功率大，故甲同学错误；选项B乙同学把两个灯泡串联在同一电路上，由 可知，电阻大的实际功率大（灯泡较亮），即：串联接在家庭电路中亮的额定功率小，故乙同学错误；选项C丙同学把两灯并联在同一电路中，根据 可知，电阻小的实际功率较大（灯泡较亮），即：并联接在家庭电路中亮的额定功率大，故丙同学正确；故选C。
【分析】知道额定电压相同，由公式 可知，电功率大的电阻小；所以可以通过比较灯丝粗细判断哪个灯泡的额定功率大；串联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越小；并联在电路中，比较灯泡的亮度，越亮，额定功率越大。
3．【答案】B
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由 可得，灯泡正常发光时的电阻 ；由题意知： 和 ，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误；（2）因为 和 ，灯泡电阻R随温度升高而增大，所以①电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方；②当电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交；③当电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方；综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。故选B
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。
4．【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。故选D。
【分析】在调节滑动变阻器时，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时，灯泡逐渐变亮（电路中电流变大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
5．【答案】C
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，确定电压表的量程并读出电压表的示数，根据I=求出额定电流，根据欧姆定律求出其电阻；
（2）根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，先假设灯泡的电阻不变，根据P=求出此时灯泡的实际功率，再根据灯泡的电阻与温度有关，判断此时灯泡实际功率的大小；
（3）根据根据串联电路电阻的分压特点求出此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比．
【解答】（1）由铭牌可知，灯泡的额定功率为1W，
额定电压为3V，所以电压表的量程为0～3V，故此时电压表的示数为2.1V；
灯泡的额定电流I额===A，
灯泡的电阻RL=
（2）此时灯泡两端的电压UL=U-U滑=4.5V-2.1V=2.4V，
若灯泡的电阻不变时，此时灯泡的实际功率P实===0.64W，
因灯泡的电阻一般会随温度的升高而变大，且此时灯泡分得的电压小于额定电压，
所以此时灯泡的电阻会变小，实际功率应大于0.64W；
（3）因串联电路电阻分得的电压与电阻成正比，
所以，===．
故选C．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式公式的应用，关键是会根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并读出其示数，难点是会根据灯泡电阻与温度的关系判断实际功率的变化．
6．【答案】D
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】 A.当只闭合开关S2 时，是R，和L的串联电路，此时电流表示数为0.16A，其I-U图像如图乙所示，则此时L电阻为，
则电源电压
故A错误；
B.已知小灯泡标有“2.5V 0.5W"字样，根据P=UI得 小灯泡的额定电流为
故B错误；
C. 当只闭合开关S1，则电路是由L与R1组成串联电路，滑片P移动到R1中点时，电流表的示数为0.18A，由图乙知，则此时L电阻为
则有
解得R1=60Ω
故C错误；
D. 当S、S、S， 都闭合时，L被短路，R1和R2并联，电流表测干路电流，由于电流表量程为0~0.6A，根据P=U/I可得，电路最大功率为
P总大=UI大=7.2V×0.6A=4.32W
由/=U/R得，此时通过R2电流为
则R2消耗的功率为
所以R1消耗的最大功率为
故D正确。
故选D。
【分析】（1）根据乙图算出此时灯泡的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电源电压；
（2）利用灯泡的规格参数，求出灯泡正常发光时的电流；
（3）判断出开关转换时电路的连接情况，根据串联电路的特点和欧姆定律计算出滑动变阻器的最大电阻；
（4）判断出开关都闭合时电路的连接情况，结合电流表允许通过的最大电流和电源电压计算出电路允许的最大电功率，再算出R2消耗的电功率，最后算出R1消耗的最大电功率。
7．【答案】；右；断路；正比；20；左；0.75
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）电压表并联在定值电阻两端，电源电压为3V，则电压表的量程为0～3V，实物电路图的连接如图所示
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，为保护电路，即右端。
（3）电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路。
（4）由图象可知，当UR =1V时，电路中的电流I=0.1A，滑动变阻器两端的电压
U滑=U UR =3V 1V=2V因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻
即滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω。
（5）即滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡的额定电压2.5V为止。灯泡的额定功率P=UL IL =2.5V×0.3A=0.75W
【分析】（1）根据电源电压选择电压表；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处保护电路；
（3）发现电压表有示数，电流表无示数，电路存在断路；
（4）分析图乙中图像可知，曲线上每一点对应的电流和电压的比值都相等，即电流与电压成正比。
（5）要使灯泡正常发光应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，增大电路中的电流。
8．【答案】0；4.5；20；0.5
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：灯泡闪亮一下熄灭，灯丝被烧断，电路断路，电路电流为零；
由题意知，更换电压表量程，电压表量程是15V，最小分度值是0.5A，电压表示数是4.5V，
灯泡断路后电压表测量电源电压，所以电源电压U=4.5V．
闭合电路时，滑动变阻器阻值全部接入电路，由串联电路特点知：
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U灯=4.5V﹣1.3V=3.2V，滑动变阻器阻值R滑==20Ω．
滑片移动到中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻R'滑==10Ω，
此时灯泡正常发光，电压等于额定电压2.5V，由串联电路特点知，
此时滑动变阻器的电压U'滑=U﹣U灯=4.5V﹣2.5V=2V，此时电路电流I==0.2A，
灯泡的额定功率P=U灯I=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：0；4.5；20；0.5．
【分析】1、灯泡闪亮一下熄灭，灯丝被烧断，电路断路，电路电流为零；灯泡额定电压是2.5V，
电压表量程是3V，灯泡断路后电压表接在电源两端，电压表测电源电压，
由a图知此时电压表示数超过量程3V，电源电压大于3V，电压表应换用15V量程．
2、确定电压表量程、最小分度值，由图可读出电压表的示数，即可测出电源电压；
3、根据串联电路特点求出滑动变阻器的电压，由欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；
4、当滑片在中点位置时，灯正常发光，求出此时滑动变阻器接入电路的电阻，
根据串联电路特点求出此时滑动变阻器两端的电压，由欧姆定律求出电路电流，
由欧姆定律求出灯泡的额定功率．
9．【答案】0.5；40
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：
（1）电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，
灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，
根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：灯泡正常发光时，滑动变阻器电压为U滑=U﹣UL额=4.5V﹣2.5V=2V，
由图2可知：U滑=2V时，I=0.2A，
所以小灯泡额定功率：
PL额=UL额I=2.5V×0.2A=0.5W；
（2）滑动变阻器连入电路阻值最大时两端的电压最大，电路中的电流值最小，由图2可知：U滑最大=4V时，I最小=0.1A，
根据欧姆定律得其阻值为R滑最大==40Ω；
故答案为：0.5；40．
【分析】由电路图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，根据灯泡正常发光电压求得滑动变阻器的电压，然后由图读出电路中的电流，根据P=UI求出额定功率；
由图2得出滑动变阻器连入电路阻值最大时的电压和电流值，根据欧姆定律求出其阻值．
10．【答案】；B；A；1.52；灯丝电阻随温度的升高而增大；见解析
【知识点】电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常发光时的电流约；
电流表应选0~0.6A量程与小灯泡串联；滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，所以滑动变阻器应接A接线柱，并与灯泡串联。如图所示：
（2）由上知，小灯泡正常发光时电路电流约；
因此不能选择滑动变阻器C，此时滑动变阻器两端电压；
由得，此时滑动变阻器接入电路的阻值；
因此不能选择滑动变阻器A，应选滑动变阻器B。
（3）①电压表示数为2V，小灯泡电压低于额定电压3.8V，由电路图可知，应向A端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，减小滑动变阻器分得的电压，从而增大小灯泡两端的电压。
②当电压表示数等于小灯泡额定电压3.8V时，小灯泡正常发光；由图乙知，电流表量程0~0.6A，分度值 0.02A，电流表读数为0.4A，所以小灯泡的额定功率；
（4）图线弯曲说明小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为小灯泡两端电压越大，通过的电流越大，小灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，即小灯泡电阻随温度的升高而增大，所以图线不是直线。
（5）电压表0~15V量程损坏，小灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压等于6V-3.8V=2.2V；
所以可以将电压表与滑动变阻器并联，调节滑动变阻器直到电压表示数为2.2V时，小灯泡的电压即为3.8V，读出电流表的示数即小灯泡的额定电流，算出额定功率。
【分析】（1）根据计算通过灯泡的电流，确定电流表的量程，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据灯泡亮度分析电流变化确定变阻器的阻值变化，进而确定变阻器的接线方法即可；
（2）将灯泡的额定电流与变阻器的最大电流比较，从而排除不合理的变阻器。根据计算变阻器的电压，根据计算变阻器接入的阻值即可。
（3）①将灯泡的实际电压与额定电压比较，从而确定电压表的示数变化，确定变阻器的电压变化，最后根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化即可；
②根据乙图确定灯泡的额定电流，根据P=UI计算灯泡的额定功率。
（4）注意灯丝电阻随温度的变化规律解答；
（5）当灯泡的电压为3.8V时，变阻器此时的电压为2.2V，可以用电压表测量变阻器的电压即可。
11．【答案】；右；见解析；4.5；D；0.75；4Ω；D
【知识点】电路故障的判断；滑动变阻器的原理及其使用；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）如图甲，电压表和小灯泡串联并被短路，电压表并联在小灯泡两端，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上，如下图所示：
为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处，即最右端。
（2）小灯泡正常工作时电流约为，
根据欧姆定律可知，滑动变阻器两端的最大电压为U滑=IR滑=0.25A×10Ω=2.5V
根据串联电路的电压规律得电源最大电压约为U源=UL+U滑=2.5V+2.5V=5V＜6V
所以应选择电源电压为4.5V。
（3）闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，也可能是电路存在电流或断路，所以首先观察电流表和电压表是否有示数，再根据情况采取其他措施，故D正确，ABC错误；
故选D。
（4）由图乙可知，三组电压值分别为2V、2.5V、3V，三组电流值为0.26A、0.30A、0.32A，电阻值一定时，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，所以当电压为额定电压2.5V时，灯泡电流为0.30A，则灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.30A=0.75W
（5）实验中电压为2V时，电流为0.26A，灯泡电阻约为
做完实验并断开开关一段时间后，由于灯丝温度会降低，电阻会减小，所以灯泡的电阻应大于0Ω小于7.7Ω，故灯泡的电阻可能是4Ω。
（6）灯泡正常发光的电阻为
由题意可知
由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数，故ab图像都是经过原点开口向上的抛物线，B中b是直线，C中a是直线，故BC不符合题意；b电阻不变，灯泡电阻R随温度升高而变大，所以当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻a小于8.3Ω，电压相同时Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，此时两抛物线相交；当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻a大于8.3Ω，则Pa综上第1空
第2空、右；第3空、保护电路；第4空、4.5；第5空、D；第6空、0.75；第7空、4Ω；第8空、D。
【分析】（1）如图甲，电压表和小灯泡串联并被短路，电压表并联在小灯泡两端，灯泡应与变阻器串联接入电路中，故把滑动变阻器与小灯泡相连的导线改接在小灯泡右侧接线柱上；
为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于接入电路的阻值最大处；
（2）根据欧姆定律算出灯泡正常工作的电流，根据U=IR算出变阻器两端最大电压，根据串联电路特点求出最大电源电压；
（3）闭合开关S后，小灯泡不亮，可能是因为滑动变阻器的阻值太大，导致电路中的电流太小，也可能是电路存在电流或断路，据此分析；
（4）电阻一定时，根据欧姆定律可知，电压表示数越大，电流表的示数也越大，然后判断出灯泡额定电压对应的额定电流，根据P=UI算出灯泡的额定功率；
（5）灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的情况，根据欧姆定律应用数学知识分析答题
（6）由，电功率P是关于电压U的二次函数，故ab图像都是经过原点开口向上的抛物线，灯泡电阻R随温度升高而变大，当小灯泡两端电压U<2.5V时，电阻a小于8.3Ω，电压相同时Pa>Pb，此时抛物线a在抛物线b的上方；当小灯泡两端电压U=2.5V时，电阻等于8.3Ω，则Pa=Pb，当小灯泡两端电压U>2.5V时，电阻a大于8.3Ω，则Pa12．【答案】；灯泡断路；0.76；B；不需要；见解析；电流；偏大
【知识点】电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡L的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，电流表串联接入电路，由小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，通过灯泡的电流小于
电流表应该选择小量程，连线如图所示：
（2）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，可能电路中出现断路，电压表示数明显，可能是灯泡断路。
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其值为0.2A，小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
（4）灯在额定电压下正常发光，当灯的实际电压大于额定电压时，灯的实际功率大于额定功率，故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，应增大灯两端的电压，由分压原理，应减小变阻器连入的电阻，故将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
（5）灯在额定电压下正常发光，在不同电压下，小灯泡的电功率不同，故测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值。
（6）图丙中，电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，根据并联电路电流的规律，电流表测灯泡和电压表电流之和，其示数大于通过灯的实际电流，故该实验所测小灯泡电功率偏大。
综上第2空、灯泡断路；第3空、0.76；第4空、B；第5空、不需要；第6空、见解析；第7空、电流
第8空、偏大
【分析】根据电路故障分析、电表的连接、电功率的计算、串联分压、测量灯泡电功率填空
1、电路的故障分析： 题目中电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ，表明电压表接入电路，所以和电压表并联的用电器断路
2、电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
3、伏安法测电功率：调节变阻器的电阻，使得电灯泡的电压为额定电压，电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U额，电流表串联在电路中，读出此时的电流I额，根据电功率公式P=U额I额计算分析，不需要多次测量求取平均值
4、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，需要增大灯两端的电压时，减小变阻器连入的电阻，故将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
13．【答案】；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小灯泡的额定电压小于3V，则电压表的量程选择0～3V，且电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关后，电压表、电流表都有很小示数，说明电路处于正常。而小灯泡不亮，可能是功率太小所致，也就是电流太小而电阻太大，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
故答案为：C。
（3）因电流表量程选择为0～0.6A，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为0.08A。因小灯泡的额定电流为0.2A，要测量小灯泡的额定功率，应减小电路总电阻来增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。
（4）由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，小灯泡的额定功率为：；
[6]实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
（5）A、由题干可知，两灯的额定功率不同，两灯正常发光时的实际功率不同，A不符合题意；
B、因白炽灯的额定功率大于LED灯的额定功率，可知相同时间内电流通过白炽灯做的功应大于电流通过LED灯做的功，而两灯的亮度几乎相同，B不符合题意；
C、LED灯能将大部分电能转化为光能，而白炽灯发光时要将大部分电能转化为内能，仅有小部分电能转化为光能，虽然白炽灯的功率大于LED灯的功率，但两灯亮度几乎相当，C符合题意。
故答案为：C。
（6）将滑动变阻器R1调最大，闭合开关S，将S1拨向触点2，此时L2、R1、R2串联，电压表测的L2电压，调节另一滑动变阻器R2的阻值，使电压表的示数为U额。
再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，此时电路未变化，L2、R1、R2依然串联，只是电压表改成测L2、R1两端电压，电路电流为：；
灯泡L2的额定功率表达式为：；
故答案为：；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表、电流表都有很小示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
（3）根据图甲确定电流表量程，由图乙确定分度值读数，比较电流表示数与灯泡额定电流大小，根据欧姆定律确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图丙确定灯泡额定电流对应的额定电压，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）LED灯的亮度与一只“220V 60W”的普通白炽灯的亮度相当，即电能转化为的光能相同，但是普通白炽灯转化的内能更多、节能灯转化的内能更少，所以普通白炽灯消耗的电能多、节能灯消耗的电能少；
（6）闭合开关S，将S1拨向触点2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1两端的总电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
14．【答案】（1）略
（2）C
（3）右；1.05；1.8
（4）不能
（5）0.6
（6）
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）实验中，灯泡与变阻器串联，电压表串联灯泡的电压，电流表测量电路电流，电路图修改如图所示：
（2）纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，说明电路中有电流，故障不可能为断路现象，灯泡两端电压为0，则电路中存在的故障可能是灯座内部出现了短路，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电流表示数为0.2A，此时灯泡电流小于额定电流，为使小灯泡正常发光，应该将滑片向右调节，减小变阻器接入电路电阻，使电流表示数为0.5A。
电压表的分度值为0.1V，示数为2.1V，当小灯泡正常发光时，灯泡电压为2.1V，小灯泡的额定功率为
电源电压为2节干电池组成，为3V，此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得，变阻器接入电路中的阻值为
（4）灯泡的电阻会随温度改变而改变，“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”要控制电阻不变，利用该套实验装置不能完成“探究通过导体的电流与导体两端的电压关系”实验。
（5）变阻器的电功率为
则当
时，变阻器的电功率最大，由欧姆定律与串联电路电流处处相等，此时
由串联电路电压特点得
则此时
由表格中数据得，此时电路电流为0.4A，则实验过程中滑动变阻器消耗的最大功率为
（6）实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。当定值电阻接入电路中电阻为30Ω时，变阻器接入电路中电阻最大，为20Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得
由串联电路电压特点得
解得定值电阻的最小电压为
变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~3A，则电路中最大电流为1A，当定值电阻接入5Ω时，电路中电阻最小，电路电流最大，若此时电路电流最大为1A，则定值电阻的电压最大，由欧姆定律得，定值电阻的最大电压为
故小君设定的电压值U0的取值范围是3.6~5V。
【分析】（1）根据电路连接和电表的使用分析回答；
（2）纠正错误后，闭合开关发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（3）要使灯泡正常发光，通过灯泡的电流应等于其额定电流，若电流过小，则应减小滑动变阻器的阻值，即向右调节；
根据电压表选用量程确定分度值读数，利用P=UI可计算出灯泡的额定功率；
根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；
（4）探究通过导体的电流与导体两端的电压关系，应控制导体的电阻不变；
（5）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，再根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，利用数学知识结合表中数据得出消耗的最大功率；
（6）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制的电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻30Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。
15．【答案】；最左端；改变电阻的电压和电流；断路；10；减小误差；
【知识点】伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量定值电阻的阻值，
（1）滑动变阻器下端接线柱已经连接，应当将上端的接线柱与电流表的负极接线柱连接起来，同时要将开关右端接线柱与电源负极接通，如下图：
。
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的阻值最大处，即最左端。为提高测量的准确程度，减小误差，要多次测量取平均值，实验中，滑动变阻器除了保护电路，还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流。
（3）闭合开关，电流表没有示数，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，可能是定值电阻断路。
（4）计算被测电阻的阻值，实验中多次测量取平均值，可以减小误差，提高测量的准确程度。
（5）分析电路图，当闭合开关S和S1，断开S2，L和定值电阻R0并联，电流表测R0的电流，调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压，则定值电阻两端的电压为U额，电流表的示数为
当闭合开关S和S2，断开S1时，L和定值电阻R0并联，电流表测干路的电流，保持变阻器滑片的位置不动，则小灯泡与定值电阻两端的电压依然为额定电压U额，R0的电流不变，小灯泡的电流为
小灯泡的额定电功率
即。
【分析】（1）测量电阻时，电流表和滑动变阻器串联，滑动变阻器一上一下；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处；滑动变阻器可以实现多次测量，计算平均值减小误差；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表接近电源电压，电压表测量的位置断路；
（4）根据，计算电阻；多次测量，可以减小误差；
（5）利用电流表测量灯泡的额定功率时，利用电流表测量定值电阻的电流，根据U=IR表示电压；再利用电流表测量总电流，根据P=UI，计算电功率。
16．【答案】A；用变阻器B替换变阻器A；减少1节串联的电池；0.75W
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）由图a可知，电压表选小量程，分度值是0.1V，闭合开关时电压表的示数为2.8V，此时滑动变阻器在最大阻值处而分担电压过小，则小嘉选用的是滑动变阻器A。
（2）①，选用滑动变阻器B替换变阻器A，变阻器B的最大阻值比A大，能分担较大的电压，使小灯泡两端的电压降至2.5V正常发光。②，减少1节串联的电池，电源电压变小，滑动变阻器不需分担较多的电压，可让灯泡正常发光。
（3）由图c可知，电流表选小量程，分度值是0.02A，灯泡正常发光的电流是0.3A，则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
【分析】（1）根据电压表和电流表指针位置，判断示数，分许选择的滑动变阻器；
（2）若滑动变阻器的总电阻较小，分压减小，通过减小电源电压，可以使灯泡正常发光；
（3）根据P=UI，计算电功率。
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