9 物全 专题特训
（八）特殊方法测电功率
类型一 缺电压表
学方法
（1）使小灯泡正常发光：利用电流表串联定值电阻（或已知最大阻值的滑动变阻器）等效替
U
额
代电压表，调节滑片的位置，使电流表的示数等于 ；
R0
（2）利用电流表测出通过小灯泡的额定电流I 。
额
1. 在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I 的小灯泡的额定额
功率。下列四种设计方案不能得到灯泡额定功率的是( )
A B
C D
答案：D
61/89
9 物全 专题特训
解析： A 图中，灯 L 与R0并联，电流表A1、A2分别测量通过 L、R0 的电流，移动滑动变阻器
的滑片，使电流表A1的示数等于I ，读出此时A2的示数I0，灯 L 的额定电压U = U额 额 0 = I0R0，
灯 L 的额定功率P = U I = I0R0I ，则该设计方案能测量灯泡的额定功率，故 A 不符合题额 额 额 额
意；B 图中，灯 L 与R0并联，电流表A1测量通过灯 L 的电流，电流表A2测量干路电流，调节
滑动变阻器的滑片，使电流表A1 的示数等于I ，读出此时A2的示数 I，通过R0的电流I0 = I I ，额 额
灯 L 的额定电压U = U0 = I0R0 = (I I )R0，灯 L 的额定功率P = U I = (I I )R I ，额 额 额 额 额 额 0 额
则该设计方案能测量灯泡的额定功率，故 B 不符合题意；C 图中，当开关 S 闭合，S1接 b 时，
移动滑片 P，使电流表示数为I ，保持滑片 P 的位置不动，使开关S1接 a ，读出电流表的示额
数为I1，则定值电阻R0两端的电压为U0 = I1R0 ，此时滑动变阻器两端的电压为U = U U ，滑 0
当滑片 P 移到最左端时，电流表的示数为 I ，则电源电压 U = IR0，所以灯泡正常发光时滑动
变阻器接入电路的电阻R = (I I1)R0 ，电源电压恒定，则灯泡正常发光时其两端的电压U
滑 I L
=
1
IR0 I R ，根据 P = UI 可求出灯泡的额定功率，该设计方案能测量灯泡的额定功率，故 C额 滑
不符合题意；D 图中，无法测量通过灯泡的电流，则无法计算灯泡的额定功率，故 D 符合题
意。
2. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小刚发现不用电压表，用如图所示的电路也可以测量
已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I ，定值电阻的阻值为R
额 0
。
实验步骤如下，请补充完整：
62/89
9 物全 专题特训
①_____________________________________________________________________；
②保持滑片位置不动，闭合开关 S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为 I ；
③小灯泡额定功率的表达式为P = _____________。 （用已知量和测得量的字母表示）
额
答案：
①闭合开关 S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器 R 的滑片，使电流表示数为I额
③(I I )R
额 0
I
额
解析：①闭合开关 S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器 R 的滑片，使电流表示数为I 。②闭额
合开关 S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为 I 。③在步骤①中，灯与R0 并联，电
流表测通过灯泡的电流，调节变阻器滑片使电流表示数为I ，此时灯泡正常发光；步骤②中，
额
电流表测干路电流，因电路的连接方式没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常
发光，由并联电路电流的规律可知，通过定值电阻R0的电流为I0 = I I ，由并联电路各支额
路两端电压相等可知，定值电阻R0两端的电压等于灯的额定电压，为U = I0R0 = (I I )R额 额 0 ；
小灯泡额定功率的表达式为P = U I = (I I )R I 。
额 额 额 额 0 额
3. 物理课上，老师让同学们测一个小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为(2.5V)，额
定功率约为(1.5W)。老师准备的器材有：学生电源（电压约为(6V)），一个测量范围符合要求
的电流表，三个开关，若干导线。另外，老师还提供以下可供选择的器材：
A.定值电阻R1（阻值：10 Ω ）；
B.定值电阻R2（阻值：200 Ω ）；
C.滑动变阻器RP1（铭牌：20 Ω 1 A ）；
D.滑动变阻器RP2（铭牌：50 Ω 0.5 A ）。
请你帮助同学们设计一个实验方案，测出小灯泡的额定功率（电路不可重组）。
63/89
9 物全 专题特训
（1）为测出小灯泡的额定功率，除了选择学生电源、电流表、开关及导线外，还应选择的实
验器材有_______（填写器材前面的字母序号）。
答案：A、C
解析：灯正常工作时的电流约为PL = 1.5 W = 0.6 A ，故滑动变阻器应选择 C；小灯泡与定值电
UL 2.5 V
阻要并联，灯泡的额定电压为 2.5 V，若选用R ，灯正常发光时，则该支路电流大小为 2.5 V2 =200 Ω
0.012 5 A ，电流太小，电流表无法测量，所以只能选用阻值为 10 Ω 的电阻R1，当移动滑片
使电流表示数为2.5 V = 0.25 A 时，与R1 并联的灯两端的电压一定为 2.5 V ，灯正常工作；所10 Ω
以，为测出小灯泡的额定功率，除了选择学生电源、电流表、开关及导线外，还应选择的实验
器材有 A、C。
（2）请在虚线框内画出你所设计的实验电路图。
答案：如图所示
（3）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量。
答案： ①闭合开关S1、S2，断开S3，移动变阻器的滑片，使电流表示数为 0.25 A ；
②保持滑片的位置不动，断开S2，闭合S1、S3，记下此时电流表的示数 I
64/89
9 物全 专题特训
（4）写出额定功率 PL 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
答案：2.5 V × (I 0.25 A)
解析：在②中，因电路的连接方式没有改变，用电器两端的电压没有改变，通过定值电阻的电
流仍为(0.25A)，根据并联电路电流的特点，所以此时通过灯的电流IL = I 0.25 A，灯的额定
功率PL = ULIL = 2.5 V × (I 0.25 A) 。
类型二 缺电流表
学方法
（1）使小灯泡正常发光：将电压表并联在小灯泡两端，调节滑片的位置，使小灯泡两端电压
等于额定电压 U ；
额
（2）将电压表并联在定值电阻（或已知最大阻值的滑动变阻器）两端等效替代电流表，间接
测出通过小灯泡的额定电流 I 。
额
4. 小明利用实验器材，设计了如图所示的电路，测出了额定电压为(2.5V)的小灯泡的额定功
率。请帮他将实验步骤补充完整。（已知电源电压为(6V)，滑动变阻器标有“(20Ω 1A)”字样）
65/89
9 物全 专题特训
（1）闭合开关 S、S1和S2 ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为____V 时，小灯泡正常
发光。
答案：3.5
解析：闭合开关 S、S1、S2 ，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片左侧电阻丝与灯串联，此时
电压表测量滑动变阻器滑片左侧电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示
数为 6 V 2.5 V = 3.5 V 时，灯泡正常发光。
（2）闭合开关 S、S1，断开S2，保持滑片的位置不变，读出电压表的示数为 2.5 V 。
（3）闭合开关 S、S2，断开S1，读出电压表的示数为 4 V 。
（4）小灯泡的额定功率P =____W 。
额
答案：0.7
解析：由（2）可知，闭合开关 S、S1，断开S2 ，此时灯泡与变阻器的最大阻值串联，保持滑
片位置不变，读出电压表示数为 2.5 V ，即滑片左侧电阻丝两端的电压为 2.5 V；由（3）可知，
闭合开关 S、S2，断开S1 ，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为 4 V ，与
（2）电路相比，这两次电路的连接方式不变，电路电流大小不变，只是电压表的测量对象变
R
P 左
化了，根据串联电路的分压规律可知 = 2.5 V，解得RP左= 12.5 Ω ，即在（1）中，滑动变RP 4 V
阻器连入电路的电阻为 12.5 Ω ，由欧姆定律知，在（1）中，通过滑动变阻器的电流为
U
I = 滑 = 3.5 V = 0.28 A，即灯的额定电流I = 0.28 A ，小灯泡的额定功率
R 12.5 Ω 额
P 左
P = U I = 2.5 V × 0.28 A = 0.7 W 。
额 额 额
66/89
9 物全 专题特训
5.小丽同学手里有一个标有 “(3.8V)”字样的小灯泡，向老师要了一个已知阻值为 R0 的定值电
阻和一个单刀双掷开关，借助部分实验器材，设计了如图所示的实验电路（电源电压恒定不变），
测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤。
①闭合开关S1，将开关S2 拨到触点___（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为____V 。
答案：2；3.8
解析：闭合开关S1，将开关S2接到触点 2，此时小灯泡、R0 、滑动变阻器串联，电压表测小
灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片位置，使电压表示数为 3.8 V ，此时灯泡正常发光。
②保持滑片的位置不动，再将开关S2 拨到触点___（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为 U 。
答案：1
解析：保持滑动变阻器滑片位置不变，再将开关S2 接到触点 1，读出电压表示数为 U，此时电
压表测灯泡和R0 两端的总电压。
③小灯泡额定功率的表达式为P = ___________________（用已知量和测量量表示）。
额
答案：3.8 V×(U 3.8 V)
R0
67/89
9 物全 专题特训
解析：根据串联电路的电流、电压特点可得，通过灯泡的电流 I = I U0 U 3.8 V0 = = ，灯泡的额R0 R0
定功率表达式为P = U I = 3.8 V×(U 3.8 V) 。
额 额 R0
6.小明所在的物理实验小组利用图甲所示的电路，测量额定电压为(2.5V)的小灯泡正常发光时
的电阻，电源由两节新干电池串联组成。
（1）图甲中小明将一根导线接错了，请你在接错的导线上打“(×)”，并用笔画线代替导线将电
路连接正确。
答案：【解】如图所示
68/89
9 物全 专题特训
解析：实验中，小灯泡应与变阻器串联，电压表应测量灯泡两端的电压，电流表应测量通过小
灯泡的电流，电路图如答案图所示。
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，小灯
泡不亮，电压表无示数，则电路出现的故障可能是____________。
答案：小灯泡短路
解析：闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是连通的，电压表无示数，小灯泡不亮，说明
电压表被短路，则电路中的故障可能是小灯泡短路。
（3）解决电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表
示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω 。
答案：6.25
解析：由图乙可知，电流表的分度值为(0.02A)，示数为(0.4A)，由欧姆定律得，小灯泡正常发
光时的电阻是 R = UL = 2.5 VL = 6.25 ΩI 0.4 A
（4）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙(A)所示的图像，根据图像可知
通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压并不成正比，原因是_____________________。
答案：灯泡的电阻随温度的升高而增大
解析：灯泡的电阻随温度的升高而增大，所以通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比。
69/89
9 物全 专题特训
（5）实验结束后，小明又选取了一个额定电压为U0 的小灯泡进行实验。他利用学生电源（电
压恒定但未知）、电阻箱R1、滑动变阻器R2 （电阻足够大）和电压表设计了如图丁所示的电
路。为了精确地测量这个小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤。
①正确连接电路，将R1、R2 接入电路的电阻均调至最大；
②闭合开关 S、S1，断开S2，移动滑动变阻器R2 的滑片，直至________________；
答案：电压表示数为U0
解析：闭合开关 S、S1，断开S2，移动滑动变阻器R2 的滑片，直至电压表示数为U0 ；
③闭合开关 S、S2，断开S1 ，_____________________________________________________
_______________，读出此时电阻箱的示数为R0 ；
答案：保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调节电阻箱R1，直至电压表的示数为U0
解析：闭合开关 S、S2，断开S1，保持滑动变阻器R2 的滑片位置不变，调节电阻箱R1，直至
电压表的示数为U0，读出此时电阻箱的示数为R0 ；
④小灯泡额定功率的表达式P = _______（用已知量和所测物理量的符号表示）。
额
2
答案：U0
R0
解析：根据等效替代法可知，小灯泡正常发光时的电阻 R = R0 ，此时小灯泡的额定电流为
U0，
R0
2
根据 P = UI 可知，小灯泡的额定功率为P = U0I = U0 ×
U0 = U0 。
额 额 R0 R0
70/899 物全 专题特训
（八）特殊方法测电功率
类型一 缺电压表
学方法
（1）使小灯泡正常发光：利用电流表串联定值电阻（或已知最大阻值的滑动变阻器）等效替
U
额
代电压表，调节滑片的位置，使电流表的示数等于 ；
R0
（2）利用电流表测出通过小灯泡的额定电流I 。
额
1. 在电源电压恒定、R0阻值已知的情况下，只用电流表测量额定电流为I 的小灯泡的额定额
功率。下列四种设计方案不能得到灯泡额定功率的是( )
A B
C D
38/53
9 物全 专题特训
2. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小刚发现不用电压表，用如图所示的电路也可以测量
已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I ，定值电阻的阻值为R
额 0
。
实验步骤如下，请补充完整：
①_____________________________________________________________________；
②保持滑片位置不动，闭合开关 S、S1，断开开关S2，记下此时电流表的示数为 I ；
③小灯泡额定功率的表达式为P = _____________。 （用已知量和测得量的字母表示）
额
3. 物理课上，老师让同学们测一个小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为(2.5V)，额
定功率约为(1.5W)。老师准备的器材有：学生电源（电压约为(6V)），一个测量范围符合要求
的电流表，三个开关，若干导线。另外，老师还提供以下可供选择的器材：
A.定值电阻R1（阻值：10 Ω ）；
B.定值电阻R2（阻值：200 Ω ）；
C.滑动变阻器RP1（铭牌：20 Ω 1 A ）；
D.滑动变阻器RP2（铭牌：50 Ω 0.5 A ）。
请你帮助同学们设计一个实验方案，测出小灯泡的额定功率（电路不可重组）。
（1）为测出小灯泡的额定功率，除了选择学生电源、电流表、开关及导线外，还应选择的实
验器材有_______（填写器材前面的字母序号）。
39/53
9 物全 专题特训
（2）请在虚线框内画出你所设计的实验电路图。
（3）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤和需测量的物理量。
（4）写出额定功率 PL 的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
类型二 缺电流表
学方法
（1）使小灯泡正常发光：将电压表并联在小灯泡两端，调节滑片的位置，使小灯泡两端电压
等于额定电压 U ；
额
（2）将电压表并联在定值电阻（或已知最大阻值的滑动变阻器）两端等效替代电流表，间接
测出通过小灯泡的额定电流 I 。
额
40/53
9 物全 专题特训
4. 小明利用实验器材，设计了如图所示的电路，测出了额定电压为(2.5V)的小灯泡的额定功
率。请帮他将实验步骤补充完整。（已知电源电压为(6V)，滑动变阻器标有“(20Ω 1A)”字样）
（1）闭合开关 S、S1和S2 ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为____V 时，小灯泡正常
发光。
（2）闭合开关 S、S1，断开S2，保持滑片的位置不变，读出电压表的示数为 2.5 V 。
（3）闭合开关 S、S2，断开S1，读出电压表的示数为 4 V 。
（4）小灯泡的额定功率P =____W 。
额
5.小丽同学手里有一个标有 “(3.8V)”字样的小灯泡，向老师要了一个已知阻值为 R0 的定值电
阻和一个单刀双掷开关，借助部分实验器材，设计了如图所示的实验电路（电源电压恒定不变），
测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤。
①闭合开关S1，将开关S2 拨到触点___（选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的示数为____V 。
41/53
9 物全 专题特训
②保持滑片的位置不动，再将开关S2 拨到触点___（选填“1”或“2”），读出电压表的示数为 U 。
③小灯泡额定功率的表达式为P = ___________________（用已知量和测量量表示）。
额
6.小明所在的物理实验小组利用图甲所示的电路，测量额定电压为(2.5V)的小灯泡正常发光时
的电阻，电源由两节新干电池串联组成。
（1）图甲中小明将一根导线接错了，请你在接错的导线上打“(×)”，并用笔画线代替导线将电
路连接正确。
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，小灯
泡不亮，电压表无示数，则电路出现的故障可能是____________。
42/53
9 物全 专题特训
（3）解决电路故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表
示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω 。
（4）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙(A)所示的图像，根据图像可知
通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压并不成正比，原因是_____________________。
（5）实验结束后，小明又选取了一个额定电压为U0 的小灯泡进行实验。他利用学生电源（电
压恒定但未知）、电阻箱R1、滑动变阻器R2 （电阻足够大）和电压表设计了如图丁所示的电
路。为了精确地测量这个小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤。
①正确连接电路，将R1、R2 接入电路的电阻均调至最大；
②闭合开关 S、S1，断开S2，移动滑动变阻器R2 的滑片，直至________________；
③闭合开关 S、S2，断开S1 ，_____________________________________________________
_______________，读出此时电阻箱的示数为R0 ；
④小灯泡额定功率的表达式P = _______（用已知量和所测物理量的符号表示）。
额
43/53
