专题训练(十二) 测量小灯泡的电功率
类型一 伏安法测量小灯泡的电功率
1．学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I－U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8 V，电源电压恒为6 V。回答下列问题：
(1)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 3.8 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。
(2)实验时，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电流表与电压表示数的比值将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2．在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。图1是没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
如图所示
(2)连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是 滑动变阻器阻值太大 (写出一种即可)。
(3)经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 右 端滑动。
(4)通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U－I图像如图2。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是 0.7 W(设电源电压保持不变)。
3．［新考法·分析论证］小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A，额定电压为2.5 V的灯L1和额定电压为3.8 V的灯L2，先后接在电源电压恒为6 V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究。
(1)请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整。
如图所示
(2)若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 A、B (选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数 电压 U/V 电流 I/A 实际功 率P/W 电阻 R/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 大 (选填“大”或“小”)。
(4)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(5)有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
类型二 安阻法测量小灯泡的电功率
4．小明用如图所示的电路测量额定电流为0.3 A的小灯泡的额定功率，按电路图连接好实物后进行如下操作，请帮他补充完整：
(1)只闭合开关S1，移动变阻器的滑片P，使电流表示数为0.3 A。
(2)断开S1，闭合S2， 滑片不动，调节电阻箱，使电流表示数为0.3 A 。
(3)上一步操作中电阻箱示数如图所示，为 12 Ω。
(4)小灯泡的额定功率P＝ 1.08 W。
5．“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8 V)、定值电阻R0(阻值为10 Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。
如图所示
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 A (选填“ A”或“B”)端。
(3)正确连接电路后闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是 灯泡断路 或 R0处短路 。
(4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表 A2示数为 0.38 A时，小灯泡正常发光，电流表 A1的示数如图丙，该示数为 0.7 A，则小灯泡的额定功率为 1.216 W。
6．由于没有电压表，聪明的小强同学利用电流表A1和已知阻值的定值电阻R0串联起来等效成一个电压表，并利用电流表A2等其他器材设计了如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率(其中R0的阻值为5 Ω，小灯泡的额定电压为2.5 V)。
(1)小强连接好电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，两个电流表的示数却相同，则该电路的故障可能是 灯泡断路 。
(2)排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡恰能正常发光；此时电流表A2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 1 W。
(3)小灯泡I－U关系如图丙所示，由图丙可知：缓慢调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为1.25 V，此时小灯泡的实际功率 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)其额定功率的四分之一。
类型三 伏阻法测量小灯泡的电功率
7．［新考法·设计实验］子琦想测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，设计电路如图甲所示。
(1)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是 A 。
A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
(2)根据实验数据绘制而成的U－I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.5 W。
(3)子琦在完成几组实验后，电流表发生故障无法使用，于是他利用一个定值电阻R0接在原电路中电流表的位置，设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率。首先调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，然后保持滑片的位置不变，将电压表B点的接线改到C点，观察并记录电压表的示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ U额· (用R0、U额、U等物理量表示)。
8．某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整)测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量。
(1)电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额。
(2) 保持滑动变阻器滑片的位置不动 ，开关S3断开，S1、S2闭合，记录电压表的示数U2。
(3)小灯泡额定功率的表达式P额＝ U额× (用R、U额、U2表示)。
9．［新考法·新实验］小明同学在进行用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验，已知待测小灯泡的额定电压为3.8 V，额定电功率估计在1.3 W左右，可供选择的电流表有A1(量程0~0.6 A)，A2(量程0~3 A)。
(1)实验中，为了减小误差，应选用的电流表是 A1 (选填“A1”或“A2”)。
(2)图甲是连接的实物电路。图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
如图所示
(3)改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3 V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电功率是 1.08 W。
(4)小华同学不用电流表，另增加两只开关和定值电阻R0，测量小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路图，并计划采取下列两步操作：
①断开S3，闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数为 3.8 V。
②断开开关 S2 ，闭合开关 S1、S3 ，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电压表示数，即可计算小灯泡的额定功率。 专题训练(十二) 测量小灯泡的电功率
类型一 伏安法测量小灯泡的电功率
1．学习小组开展“测量小灯泡的功率”实验，实验电路如图甲，绘制出小灯泡的I－U关系曲线如图乙，已知小灯泡的额定电压为3.8 V，电源电压恒为6 V。回答下列问题：
(1)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。
(2)实验时，滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电流表与电压表示数的比值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2．在做“测定小灯泡的电功率”实验时，选用的器材有电压为6 V的电源，额定电压为2.5 V的小灯泡，以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等。图1是没有连接完的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。
(2)连好电路闭合开关，发现电压表指针偏转很小，其原因可能是 (写出一种即可)。
(3)经适当调整后，闭合开关，移动滑片P到某处，发现电压表的示数为2.2 V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端滑动。
(4)通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U－I图像如图2。据此可计算出小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是 W(设电源电压保持不变)。
3．［新考法·分析论证］小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A，额定电压为2.5 V的灯L1和额定电压为3.8 V的灯L2，先后接在电源电压恒为6 V的电路中，按照如图1所示的电路进行探究。
(1)请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整。
(2)若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 (选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路。
(3)小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数 电压 U/V 电流 I/A 实际功 率P/W 电阻 R/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 (选填“大”或“小”)。
(4)用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(5)有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了 。
类型二 安阻法测量小灯泡的电功率
4．小明用如图所示的电路测量额定电流为0.3 A的小灯泡的额定功率，按电路图连接好实物后进行如下操作，请帮他补充完整：
(1)只闭合开关S1，移动变阻器的滑片P，使电流表示数为0.3 A。
(2)断开S1，闭合S2， 。
(3)上一步操作中电阻箱示数如图所示，为 Ω。
(4)小灯泡的额定功率P＝ W。
5．“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8 V)、定值电阻R0(阻值为10 Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“ A”或“B”)端。
(3)正确连接电路后闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是 或 。
(4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表 A2示数为 A时，小灯泡正常发光，电流表 A1的示数如图丙，该示数为 A，则小灯泡的额定功率为 W。
6．由于没有电压表，聪明的小强同学利用电流表A1和已知阻值的定值电阻R0串联起来等效成一个电压表，并利用电流表A2等其他器材设计了如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率(其中R0的阻值为5 Ω，小灯泡的额定电压为2.5 V)。
(1)小强连接好电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，两个电流表的示数却相同，则该电路的故障可能是 。
(2)排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡恰能正常发光；此时电流表A2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(3)小灯泡I－U关系如图丙所示，由图丙可知：缓慢调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为1.25 V，此时小灯泡的实际功率 (选填“大于”“小于”或“等于”)其额定功率的四分之一。
类型三 伏阻法测量小灯泡的电功率
7．［新考法·设计实验］子琦想测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，设计电路如图甲所示。
(1)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是 。
A．灯泡短路 B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
(2)根据实验数据绘制而成的U－I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
(3)子琦在完成几组实验后，电流表发生故障无法使用，于是他利用一个定值电阻R0接在原电路中电流表的位置，设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率。首先调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U额，然后保持滑片的位置不变，将电压表B点的接线改到C点，观察并记录电压表的示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ (用R0、U额、U等物理量表示)。
8．某实验小组设计了如图所示的电路(还缺一根导线连接才完整)测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量。
(1)电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额。
(2) ，开关S3断开，S1、S2闭合，记录电压表的示数U2。
(3)小灯泡额定功率的表达式P额＝ (用R、U额、U2表示)。
9．［新考法·新实验］小明同学在进行用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验，已知待测小灯泡的额定电压为3.8 V，额定电功率估计在1.3 W左右，可供选择的电流表有A1(量程0~0.6 A)，A2(量程0~3 A)。
(1)实验中，为了减小误差，应选用的电流表是 (选填“A1”或“A2”)。
(2)图甲是连接的实物电路。图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
(3)改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为3 V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电功率是 W。
(4)小华同学不用电流表，另增加两只开关和定值电阻R0，测量小灯泡的额定功率，设计了如图丙所示的电路图，并计划采取下列两步操作：
①断开S3，闭合S1、S2，调节滑动变阻器滑片，让电压表示数为 V。
②断开开关 ，闭合开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电压表示数，即可计算小灯泡的额定功率。
