第6节 电能(电功率实验探究专题)

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名称 第6节 电能(电功率实验探究专题)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2019-01-06 16:42:08

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电功率实验探究专题

1、小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干. 她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图.

(1)请你将图甲中电路图补充完整.

(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数
为 ?  V,此时电压表V2的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 ?  W.
(3)她还进一步设计出了如图丙所示电路图测量小灯泡额定功率,调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为   A时,再读出电流表A1的示数,即可计算小灯泡的额定功率.
(4)小明说,利用丙图,把R0更换成未知电阻Rx,把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件(灯丝电阻随温度而变化),可以测出未知电阻Rx的阻值. 方法为:调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为______A时,读出电流表A2的示数,即可计算Rx的阻值.
2、小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中,使用的小灯泡额定电压为2.5V。
(1)在检查实验仪器时,发见电流表指针如图乙所示,则应对电流表进行  ;
(2)图甲是他未连接好的实验电路,用笔画线代替导线帮他连接好实验电路。(要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮)
(3)检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表都有示数。则小灯泡不亮的原因可能是  。
(4)问题解决后,继续进行实验,闭合开关,发现电压表的示数如图丙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器滑片向  (选填“C“或“D“”)端滑动,直至电压表示数为  V,若此时电流表的示数为0.30A,则小灯泡的额度功率为  W。
(5)若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示,由图可知,L2的额定电流为  A,额定功率为  W;如果将L1和L2串联后接在220V的电源上,则L2的实际功率为  W。

3、如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,电阳约为12欧.电源电压为6V.

(1)用笔划线代替导线,将如图甲中的电路补充完整_________。
(2)用合开关键,滑动变阻器滑片应置于______________(选填“A”或“B”)端,闭合开关,灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但示数较小,接下来的操作是__________________
(3)电压表的示数为3.8V时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W,在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变力0,电压表示数楼近6V,你认为政障可能是___
(4)完成测量后,同学们又找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡,探充电流与电阻的关系。为电阻为10欧时,电流表的示最为0.2A:换用20欧电阻后,闭合开关。应将滑动变阻器的划片向_________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为________________读出电流表的示数。多次换用阳值不同的电阻,进行正确操作后部可得出结论。
4、2018年4月,某同学参加我市中考物理实验操作考试时,为“测量小灯泡的额定电功率”,实验室备有以下实验器材:额定电压为2.5V的小灯泡、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个,新干电池4节,导线若干。

(1)图甲是该同学连接好的电路实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最 ??  (填“左”或“右”)端。
(3)经修正后电路连接无误,各元件均完好。闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表的读数为 ??  A,则小灯泡的额定功率是 ??  W。
(4)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,请你帮他分析出现这种现象的原因是 ??  。
5、(2018?达州)某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中,现有器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为3.8V的待测小灯泡(电阻约为12Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω2A“;B:“20Ω 0.5A”)。

(1)该实验的实验原理是 ??  ;实验中,应选用的滑动变阻器是 ??  (选填“A”或“B”)。
(2)如图甲所示是小田同学连接的实物电路图,图中只有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,只改接一根导线使电路成为正确的电路(不能与其他导线交叉)。
(3)小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是 ??  。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 ??  W。
(5)该组的另一同学接着实验时,发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,为了测出该小灯泡的额定功率,请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图。
(6)由图乙推知:小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1,小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2,则P1 ??  P2(选填“大于”、“小于或“等于”)。
6、在“测小灯泡电功率”的实验中,实验室有以下器材:电源(电压恒为4.5V)、标有2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”、开关各一个,定值电阻三个(10Ω、20Ω、30Ω)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求:滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡亮度变亮。
(2)电路连接好后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将其中三次数据记录在表格中,根据数据求出小灯泡的额定功率为 ??  W。
实验次数 1 2 3
电压表示U/V 2.0 2.5 2.8
电流表示数I/A 0.20 0.24 0.26
(3)上述实验结束后,小华同学想进一步“探究电流与电阻的关系”,他将小灯泡取下后,按图乙电路在R的位置依次换成已有的定值电阻(10Ω、20Ω、30Ω)先后接入电路,为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,应在电路中再串联一个阻值范围为 ??  Ω至 ??  Ω的电阻Rˊ。

7、在测量“小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,图甲是未连接完整的实验电路。

(1)请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整______(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
(2)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数如图乙所示时,其示数为_____V。
(3)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,如下表所示。由表可知,随着电压的增大,小灯泡的电功率_____(选填“增大”、“不变”或“减小”)。

(4)根据上表中数据,请在图丙中画出I﹣U关系图象__________。
(5)根据图线可求得,当小灯泡两端电压为2.2V时,小灯泡的实际功率为_____W(结果保留一位小数)。
8、小明用两节干电池测小灯泡的功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。

(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。______
(2)连接电路时,开关必须______,滑动变阻器的滑片应移到最______(左/右)端。
(3)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为______A,此时,灯泡的功率为______W,为使灯泡正常发光,应将滑片向______(左/右)移动。
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是______。
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率。为比较灯泡在不同电压下的功率关系,______(需要/不需要)重新测量前两次实验数据。
9、在做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器,电压表、电流表、开关和导线,图甲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)在连接电路时开关应处于 ??  状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最 ??  端(选填“左”或“右”)。
(3)实验中通过移动滑片,分别记下多组对应的电流表和电压表的读数,并绘制成了图乙所示的U﹣I图象,根据图象可计算出小灯泡的额定功率是 ??  W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,通电2min,电流通过小灯泡所做的功是 ??  J。

 
10、在测定额定电压为的小灯泡电阻大约为额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变。

用笔画线代替导线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逐渐变亮,连线不得交叉。
在连接电路时,开关必须______。若有?、?和?三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器______填“A”、“B”或“C”连入电路,才能保证实验顺利进行。
在实验中,若电压表示数为2V,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。
小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出了图象,如图丙所示。结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压______选填“成”或“不成”正比,这是因为______。
11、?在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)将甲图中电路连接完整_________。(要求:滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮)
(2)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表示数始终为3V,则故障原因为_________________
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑片P,直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W。
(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)
①闭合开关S和S1,,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②团合开关S和S2,断开S1,,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U;则小灯泡额定功率的表达式灯P额=_______。(用U额、R、U表示)
12、[2017·南京]在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V。
(1)图ZX7-5甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图,图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正。

图ZX7-5
(2)闭合开关前,滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W。
(4)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。请完成下列填空(电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为R0)。
①只闭合开关________,调节R2,使电压表的示数为2.5V;
②只闭合开关________,调节____,使电压表的示数仍为2.5V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2。则小灯泡额定功率的表达式P额=________。(用U额、R0、U1、U2表示)
13、薛同学想利用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱各一个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行测定.请在虚线框中画出他设计的实验电路图,并写出实验步骤及小灯泡额定功率的数学表达式.

14、为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。

(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到________时,可以判断此时小灯泡正常发光。???
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是??????? 。
A、滑动变阻器R1(20欧,3安)
B、滑动变阻器R2(50欧,2安)
C、滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是________。???


参考答案

一、实验,探究题

1、本题考查小灯泡功率的特殊测量实验。
(1)小灯泡的额定电压已知,只要测出在额定电压下通过它的电流即可,而实验器材中没有电流表,所以需要通过间接测量法,根据欧姆定律,测出通过定值电阻的电流,从而知道通过小灯泡的电流,所以需要在R0两端并联电压表;
(2)要测量小灯泡的额定功率,需要其两端电压为额定电压,所以需要使V1的示数为3.8V,读图乙可知,此时R0两端的电压为2.0V,根据欧姆定律可以算出,电路中的电流为I==
=0.2A,这就是小灯泡的额定电流,所以小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
(3)图丙的方法是利用并联电路的特点,调节小灯泡两端的电压,使其达到3.8V,这时候R0两端电压也是3.8V,电流A2的示数为I2=3.8V/10Ω=0.38A。
(4)因为灯丝电阻会发生变化,所以必须使通过小灯泡的电流是其额定电流,即0.2A,这时小灯泡两端的电压是其额定电压3.8V,Rx两端电压也是3.8V,通过欧姆定律可以求出Rx。
2、【解析】(1)由图1所示电流表可知,电流表指针没有指在零刻度线上,在使用该电流表之前应对电流表进行调零,使指针指在零刻度线上。
(2)滑动变阻器一上一下连接,滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮,连入电路的电阻变小,电路的电流变大,滑动变阻器的右下接线柱接入电路,电路图如图所示:

(3)闭合开关前滑片置于阻值最大处,闭合开关,电压表与电流表都有示数,说明电路不存在断路,灯泡也没有发生短路,由于滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大,使得电路电阻很大,电路电流很小,灯泡实际功率很小,因此灯泡不发光;
(4)图丙中,电压表小量程分度值为0.1V,示数为1.2V,小于灯的额定电压,因灯在额定电压2.5V时才正常发光,应增大灯的电压,减小变阻器分得的电压,由分压原理应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以滑片向D移动,直到电压表示数为2.5V;
小灯泡的额度功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)由图可知,当电压为220V时,L2的额定电流为0.5A,故L2的额定功率:P=UI2=220V×0.5A=110W;
两电阻串联时,流过两电阻的电流相等,而总电压应为220V,
由U﹣I图象可知,串联时电流应为0.3A,此时L1的电压为140V,L2的电压为80V,符合串联电路的电压特点,
故此时L2的功率P=U2I2′=80V×0.3A=24W。
故答案为:(1)调零;(2)见上图;(3)滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大;(4)D;2.5;0.75;(5)0.5;110;24。
【点评】本题考查了实物电路的连接、实验操作和注意事项、电表的读数、功率的计算等,最后一问要结合图象和串并联电路的性质进行分析,注意灯丝电阻随电压的变化发生变化,故不能先求电阻,再进行计算。
3、??? (1). ????(2). B??? (3). 向A端缓慢调节滑动变阻器??? (4). 1.216?? ?(5). 小灯泡断路??? (6). B??? (7). 2
【解析】分析:(1)根据小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为12Ω,由欧姆定律求灯的电流确定电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一上一下接入电路中;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处,据此分析;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据求小灯泡的额定功率;灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;
(4)由欧姆定律,求电压表的示数;比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向。
解答:(1)小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:,故电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一上一下接入电路中,如下所示:

(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处的B端。闭合开关,电压表和电流表都有示数,电流电路为通路,灯泡不亮则电路电流过小,说明电阻过大,接下来的操作是:将变阻器滑片向左移动,观察灯的发光情况;
(3)当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.32A,则小灯泡的额定功率为;经分析,在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,电压表示数接近6V,故障可能是灯泡断路。
(4)当电阻为10Ω时,电流表的示数为0.2A,由欧姆定律,电压表的示数:;根据串联分压原理可知,将定值电阻R由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
故答案为:? (1). ????(2). B??? (3). 向A端缓慢调节滑动变阻器??? (4). 1.216??? (5). 小灯泡断路??? (6). B??? (7). 2
4、解:(1)原电路中,灯被短路,修改后如下所示:

(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即最左端。
(3)经修正后电路连接无误,各元件均完好。闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.26AA,则小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)根据P=,若电阻R不变,则电功率与电压的平方成正比,但灯的电流随电压的减小而变小,根据P=UI,灯的功率变小,灯丝的温度变小,灯丝的电阻变小,故意电功率与电压的平方不成正比,
测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的,发现测得的实际功率不等于其额定功率的,请你帮他分析出现这种现象的原因是:灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为:(1)如上所示;(2)左;(3)0.26;0.65;(4)灯的电阻随温度的变化而变化。
5、解:(1)该实验的实验原理是P=UI;
小灯泡额定电压为3.8V,灯丝电阻约为12Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I==≈0.32A,电源电压为6V,小灯泡额定电压为3.8V,根据串联电路的规律及欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻:
R滑===6.9Ω,选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器B;
(2)灯的额定电压为3.8V,故电压表应选用大量程与灯并联,如下图1所示:

(3)经分析,小田确认电路连接无误后闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压,则电路的故障是灯泡断路。
(4)由绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象知,灯的额定电压下的电流为0.3A,则该小灯泡的额定功率为:
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(5)根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:6V﹣3.8V=2.2V时,灯的电压为额定电压,故将电压表并联在变阻器的两端,如下图2所示:

(6)由图乙知,小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A,电功率为:
P1=1.8V×0.22A=0.396W;
小灯泡的实际电流是额定电流一半时(0.15A)对应的电压约为1V,灯的实际电功率为:
P2=1V×0.15A=0.15W,则P1大于P2。

故答案为:(1)P=UI;B;(2)如上图1;(3)灯泡断路;(4)1.14;(5)如上图2所示;(6)大于。
6、解:(1)滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡亮度变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,如下所示:

(2)灯在额定电压下的功率为额定功率,由中数据知,灯的额定电压为2.5V时,电流表示数为0.24A,故灯的额定功率:P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(3)为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为:4.5V﹣2.5V=2V,变阻器分得的电压为定值电阻电压的=0.8倍:
当接入30Ω的电阻时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻R滑1=0.8×30Ω=24Ω,而变阻器的最大电阻为20Ω,将变阻器与R′视为一个整体,故R′的最小值,
R′小=R滑1﹣R滑=24Ω﹣20Ω=4Ω,
当接入10Ω的定值电阻时,同理,变阻器连入电路中的电阻R滑2=0.8×10Ω=8Ω,将变阻器与R′视为一个整体,当变阻器连入电路中的电阻为0时,R′=8Ω即可;
故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,应在电路中再串联一个阻值范围为4Ω至8Ω的电阻。(当接入20Ω的定值电阻时,同理,变阻器连入电路中的电阻R滑2=0.8×20Ω=16Ω,可将变阻器连入电路中的电阻为4Ω﹣12Ω即可)。
故答案为:(1)如上;(2)0.6;(3)4;8。
7、??? (1). ????(2). 2??? (3). 增大??? (4). ????(5). 1.2
【解析】解:(1)滑片P向右移动,灯泡变亮,即电流变大,变阻器电阻变小,故滑动变阻器右边部分连入电路中与灯串联,如下图:

(2)由图知电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,所以示数为2V。(3)由表格数据,U越大,I也越大,根据P=UI可知:小灯泡消耗的功率随电压的增大而增大;当U=2.5V I=0.54A,所以P=UI=2.5V×0.54A=1.2W;(4)根据表格中数据描点,用平滑曲线连接作图所示:

(5)由图知,当U=2.2V时,I =0.55A,则P实=U实I实=2.2V×0.55A≈1.2W。
点睛:根据题目要求连接未完成的部分电路;根据表格数据分析灯泡的功率变化情况,灯在额定电压下的功率为额定功率,由表中数据计算灯泡正常工作时的电功率;根据描点法作图;由图可知灯泡的电流,根据P=UI可求小灯泡的实际功率。
8、??? (1). 答案见解析??? (2). 断开??? (3). 左??? (4). 0.24??? (5). 0.48??? (6). 右??? (7). 换用两节新的干电池进行实验(使用三节电池完成实验)??? (8). 不需要
【解析】
【详解】(1)如图,连接灯泡的左接线柱到电流表的“0.6A”接线柱,则电路完整,如图:

(2)根据保护电路的原则,连接电路时,开关必须断开;
同时滑动变阻器的滑片应移到最左端,即阻值最大端。
(3)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.24A,根据得灯泡的功率为:

为使灯泡正常发光,应将滑片向右移动,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,两端分得电压也减小,灯泡两端的电压会增大,当电压表示数为2.5V时,灯正常发光。
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,说明电源能够提供的电压最大为2.5V,所以为了用该灯泡继续完成实验,做法是:换用两节新的干电池进行实验,或使用三节电池完成实验。
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率。为比较灯泡在不同电压下的功率关系,不需要重新测量前两次实验数据。
因为灯泡的灯丝电阻是随温度而变化的,所以只要能得出电压越高,实际功率越大的结论即可,而多次测量时因为灯丝电阻的变化,意义不大。
9、解:(1)灯与电流表串联,电压表与灯并联,如下所示:

(2)在连接电路时开关应处于断开状态,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的最左端;
(3)根据绘制成了图乙所示的U﹣I图象,灯的电压为2.5V时,电流为0.3A,小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
由图乙知,灯端的电压为1.5V时,电流为0.25A,通电2min,电流通过小灯泡所做的功是:
W=UIt=1.5V×0.25A×2×60s=45J;
故答案为:(1)如上所示;(2)断开;左;(3)0.75;45。
10、断开;B;A;;不成;灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】解:灯泡额定电压是电压表应选量程,滑动变阻器接左下接线柱,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如图所示。

在连接电路时,开关必须断开;灯泡正常发光时电路电流,此时滑动变阻器两端电压

由得:滑动变阻器接入电路的阻值
,滑动变阻器应选B。
电压表示数2V小于灯泡额定电压,由电路图可知,应向A移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,当电压表示数等于灯泡额定电压时,灯泡正常发光,灯泡的额定功率;
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,这是因为灯丝电阻随温度升高而增大,灯泡两端电压越大,
通过灯的电流越大,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大,所以图线不是直线。
故答案为:图略。断开;;;不成;灯丝电阻随温度的升高而增大。
根据灯泡额定电压确定电压表量程,滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮,说明滑动变阻器使用左半段电阻丝,滑动变阻器应接左下接线柱,把灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表与灯泡并联,即可完成电路连接。
连接电路时,开关要断开;由串联电路特点及欧姆定律求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,然后根据该阻值选择滑动变阻器。
灯泡电压小于额定电压,为使灯泡正常发光,应移动滑动变阻器滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小,使灯泡电压变大,根据滑动变阻器的接法判断滑片的移动方向;当灯泡电压等于额定电压时,灯泡正常发光;由电功率公式可以求出灯泡电功率。
灯泡的灯丝会随温度的变化而改变,这是造成电流与电压不成正比的真正原因。
本题考查了实验注意事项、连接实物电路图、滑动变阻器的选择、电路故障分析、实验数据处理、滑动变阻器的作用等,是实验的常考问题,一定要掌握;连接实物电路图时,要注意电表量程的选择,注意题目要求。
11、?(1). ????(2). 灯泡断路??? (3). 0.75??? (4). 见解析所示
【解析】(1)由于滑片P向右移时灯泡变亮,所以说明此过程变阻器连入电路的阻值在减小,所以应将变阻器的B接线柱接入电路,如图:

(2)根据题意知道,电流表无示数,灯不亮,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,即与电压表并联的支路以外的电路是完好的,所以应是电压表并联的灯泡断路了;
(3)由图乙知道,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数是0.3A,故灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)根据题意知道,①当闭合开关S和S1,断开S2时,电压表测量灯泡的电压值,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。
②当闭合开关S和S2,断开S1时,灯泡与定值电阻仍是串联,电压表测量灯泡与定值电阻的电压,且要滑动变阻器滑片P不动,此时读出电压表示数为U,则定值电阻的电压是:U-U额,电路的电流是:IR =U-U额/R,所以小灯泡额定功率的表达式是:P额 =U额 I额 =U额IR =U额×(U?U额)/R=U额(U?U额)/R。
点睛:本题考查的是“测量小灯泡额定功率”的实验,涉及实物连接,故障分析,解题的关键是正确应用功率公式P=UI及欧姆定律。
12、(1)如图所示

(2)B (3)0.65
(4)①S、S1 ②S、S2 R1

13、?实验电路如答图所示

第6题答图
实验步骤:
①根据电路图连接实物图;
②只闭合S1,移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1 A;
③断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1 A时,读出电阻箱连入电路中的电阻R.
④小灯泡的额定功率P额=I额2R=(0.1A)2R
14、(1)电压表示数为2.5伏;(2)B;(3)小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和应等于4伏,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4伏
【解析】

交点处,电压之和大于4伏。