2020年中考复习科学（测电功率实验）专题强化训练
文档属性
| 名称 | 2020年中考复习科学（测电功率实验）专题强化训练 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1021.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2020-06-13 07:58:34 | ||
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文档简介
电功率(4)
1．小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是
。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是 A。
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
1
2.0
暗
2
2.5
0.25
亮
3
2.8
0.26
很亮
分析如表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由
（填“实际功率”或“额定功率”）决定的。小灯泡正常工作时的电功率为
。
（4）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制
不变。实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向
（填“右”或“左”）移动。
2．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是
。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是
。（选填字母）
A．电流表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向
移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
W．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，该实验所测小灯泡电功率偏
（选填“大”或“小”）。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是
。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法
（选填“合理”或“不合理”），理由是
。
3．学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡，小明同学连接了如图1甲所示的电路，实验中各元件都完好，电源电压4.5V保持不变。
（1）小明同学连接的电路还有一根导线没有连接，请你用笔划线将电路连接好，要求：当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小。
（2）小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，发现灯泡闪了一下不亮了，经检查灯泡烧坏了。小明对老师说：小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢？请你解释出现这种现象的可能原因： 。
（3）小明更换同规格的灯泡后，移动滑动变阻器的滑片，控制小灯泡两端电压达到不同值，将相关数据和发光情况记录在表格中。当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）完成上述实验后，小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管，其它元件均不更换，同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的I﹣U图象如图2所示。
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
小灯泡电流/A
0.23
0.24
0.25
0.27
亮度
微弱
弱
暗
较亮
亮
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
二极管电流/A
0.01
0.03
0.05
0.06
0.09
亮度
弱
暗
较亮
亮
很亮
对比二者数据和图象，从电阻的角度看：小灯泡电阻随亮度增大而增大，发光二极管的电阻随亮度增大而 。从功率的角度看：在相同电压下，发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些。发光二极管更亮一些的原因是 。
4．小华做”测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1：“10Ω
1A”和R2“30Ω
0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变祖器规格为
（R1/R2）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华
（能/不能）确定电路一定存在故障。
（3）如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡
（短路/断路）。
（4）确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，当小灯泡正常发光时。小灯泡的额定功率为
W。
5．用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压
为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是 A，灯泡额定功率是 W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
6．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，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 （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，滑片P向 （填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（4）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
。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变
表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①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小雷忽略了
对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法
（填“正确”或“错误”）。
7．（小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。后画出对应分电路图。
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程。则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作：
。实验现象：
。
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案。应该选用
方案。
甲：1.0V2.0V3.0V乙：1.0V2.5V4.0V丙：0.5V1.0V1.5V丁：2.0V2.5V3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
①
；②
。
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是
瓦。该图象不是直线，主要原因是
。
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为
W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释
。
8．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
次数
电压/V
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（1）若小雷连接实物路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他滑动变阻器
。
（2）请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（3）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
。
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变
表的量程，一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处
。
（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忽略了
对小灯电阻的影响。
（6）有同学认为该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）。
9．小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为6V，R是滑动变阻器。
（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的
（填字母）两个接线柱接入了电路。
（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器规格是
（选填字母）。
A.20Ω 0.5A
B.20Ω 2A
C.50Ω 0.5A
D.25Ω 2A
（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示
。
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表示数 （选填“几乎不改变”或“明显改变”）。
10．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是
。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。
（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是
。（选填数字编号）
①电流表断路②小灯泡短路③小灯泡灯丝断了④滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
11．（2019?松北区一模）同学们通过实验探究“电流相同时，电功率跟电压的关系”。所用两只灯泡为L1“2.5V0.3A”和L2“3.8V0.3A”。
（1）小文同学用干电池做电源，把两只灯泡连成如图甲所示的电路，采取这样连接方式的目的是： ；实验中，可通过小灯泡亮度判断 。
灯泡
发光情况
电压U/V
L1
暗
L2
亮
2.7
（2）闭合开关进行实验，L1两端电压如表盘，则L1两端电压为 V，结合表中其他证据可得出的结论是： 。
（3）针对此探究课题，小宇同学设计的电路如图乙，利用该电路完成探究课题有什么缺点和优点？（注：电路乙与甲相比结构复杂，原件数多除外）
12．（2018秋?海淀区期末）小鹏在探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中，选用了如图所示的实验器材，其中小灯泡上标有“2.5V”字样，电源两端的电压恒为3V，设计电路后连接了部分电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）小鹏进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。分析表格中的信息可知，小灯泡额定功率的测量值为 W。
（3）实验得出的结论是：同一小灯泡，其两端的电压越大，它的实际功率越大，灯泡也就越 （选填“亮”或“暗”）。
次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
稍亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
2020年05月26日张老师的初中科学组卷
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共12小题）
1．（2020?滨州一模）小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是 滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大 。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是 0.22 A。
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
1
2.0
0.22
暗
2
2.5
0.25
亮
3
2.8
0.26
很亮
分析如表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由 实际功率 （填“实际功率”或“额定功率”）决定的。小灯泡正常工作时的电功率为 0.625W 。
（4）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制 电压 不变。实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向 右 （填“右”或“左”）移动。
【解答】解：（1）：（1）灯的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程，电压表并联在灯的两端；灯正常工作时的电流I==0.25A，所以电流表也选用小量程，将其串联在电路中；将变阻器滑片左边电阻丝连入电路，并注意电表正负接线柱的接法；如下图所示：
（2）灯泡特别亮，电路中的电流太大，电路总电阻太小，原因是滑动变阻器的滑片没有置于最大阻值处，滑动变阻器不能起到保护电路的作用。
（3）①电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值是0.02A，因此示数为0.22A；
②小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由实际功率决定；
③由表中数据知，在额定电压下灯的电流为0.25A，小灯泡正常工作时的电功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
（4）在探究“电流与电阻关系”的过程中，该同学应控制电阻两端的电压不变；
将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，根据分压原理，定值电阻的电压变大，要保持定值电阻电压不变，就要增大变阻器的电压，根据分压原理，要增大滑动变阻器连入电路中的电阻值，滑片应向右移动。
故答案为：（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大；
（3）0.22；实际功率；0.625W；
（4）电压；右。
2．（2019秋?开州区期末）为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 R2 。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是 B 。（选填字母）
A．电流表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 右 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.65 W．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，该实验所测小灯泡电功率偏 大 （选填“大”或“小”）。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 C 。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法 不合理
（选填“合理”或“不合理”），理由是 灯的电阻随温度的变化而变化 。
【解答】解：（1）标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，其额定电流约为：
I===0.25A，电源电压6V不变，灯正常发光时，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为：
R滑===14Ω＞10Ω，故选用“20Ω1A”的变阻器，即R2；
（2）滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗，即电流变小电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（3）A、若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B、若小灯泡短路，灯泡不发光，电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，符合题意；
C、若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表有示数，不符合题意；
D、若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意，
故选B；
（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的电压为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
此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0.26A，则小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
甲图中，电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，由并联电路电流的规律，电流表示数大于灯的实际电流，根据P=UI，故考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏大；
（5）当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=知，此时灯的额定电压应为实际电压的2倍，但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压的时，温度变低，这时灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻，则实际电压要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图象可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实，故选C；
（6）利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，这种说法不合理；
探究导体中电流和导体两端电压的关系时，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。
故答案为：（1）R2；（2）如上所示；（3）B；（4）右；0.65；大；（5）C；（6）不合理；灯的电阻随温度的变化而变化。
3．（2019秋?枝江市期末）学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡，小明同学连接了如图1甲所示的电路，实验中各元件都完好，电源电压4.5V保持不变。
（1）小明同学连接的电路还有一根导线没有连接，请你用笔划线将电路连接好，要求：当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小。
（2）小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，发现灯泡闪了一下不亮了，经检查灯泡烧坏了。小明对老师说：小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢？请你解释出现这种现象的可能原因： 开灯瞬间灯丝温度低电阻小 。
（3）小明更换同规格的灯泡后，移动滑动变阻器的滑片，控制小灯泡两端电压达到不同值，将相关数据和发光情况记录在表格中。当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡的额定功率是 1.064 W。
（4）完成上述实验后，小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管，其它元件均不更换，同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的I﹣U图象如图2所示。
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
小灯泡电流/A
0.23
0.24
0.25
0.27
亮度
微弱
弱
暗
较亮
亮
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
二极管电流/A
0.01
0.03
0.05
0.06
0.09
亮度
弱
暗
较亮
亮
很亮
对比二者数据和图象，从电阻的角度看：小灯泡电阻随亮度增大而增大，发光二极管的电阻随亮度增大而 减小 。从功率的角度看：在相同电压下，发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些。发光二极管更亮一些的原因是 发光二极管电能转化为光能的效率高（发光二极管发光效率高） 。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小，由欧姆定律I=，电路的电流变小，故电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）灯的电阻随温度的升高（降低）而变大（小），开灯瞬间灯丝温度低电阻小，由欧姆定律，通过灯的电流较大，故小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，将灯烧坏，发现灯泡闪了一下不亮了；
（3）当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，则小灯泡的额定功率是：
P=UI=3.8V×0.28A=1.064W；
（4）根据表中数据，二极管在电压为2.6V时，电流为0.01A，根据欧姆定律，发光二极管的电阻为：
R1===260Ω；
同理，在电压分别为2.9V、3.2V、3.5V、3.8V时的电阻分别为：
96.7Ω、64.0Ω、58.3Ω、42.2Ω，因二极管也越来越亮，故发光二极管的电阻随亮度增大而减小；
因η===，故P光=ηP电；
在相同电压下，通过发光二极管的电流较小，根据P=UI，发光二极管的功率较小，但因发光二极管电能转化为光能的效率η高（发光二极管发光效率高），故导致P光二极管＞P灯二极管；因亮度由实际功率决定，即发光二极管却比小灯泡更亮一些。
故答案为：（1）如上图所示。
（2）开灯瞬间灯丝温度低电阻小；
（3）1.064；
（4）减小；发光二极管电能转化为光能的效率高（发光二极管发光效率高）。
4．（2019秋?宜兴市期末）小华做”测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1：“10Ω
1A”和R2“30Ω
0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变祖器规格为 R2 （R1/R2）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 不能 （能/不能）确定电路一定存在故障。
（3）如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡 短路 （短路/断路）。
（4）确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，当小灯泡正常发光时。小灯泡的额定功率为 0.625 W。
（5）小华在某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加了△R1，同时小灯泡电阻变化了△R2，则△R1 大于 （大于/小于/等于）△R2。
（6）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①闭合开关S和 S2 ， 调节 （调节/不调节）滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；
②闭合开关S和 S1 ， 不调节 （调节/不调节）滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额= 2.5V×（I﹣） （用已知量符号表示）。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压约为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯泡的额定电流约为I===0.25V；
灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻约为：R滑===14Ω＞10Ω，故选R2“30Ω
0.5A”的滑动变阻器；
（2）在闭合开关前要把滑动变阻器的阻值调到最大，灯泡不亮首先要检查是不是滑动变阻器的阻值调的太大，导致电流过小，从而灯泡不亮，所以此时小华不能确定电路一定存在故障；
（3）电流表有示数，可能是电流为通路；电压表无示数，可能是小灯泡短路或者电压表短路；
（4）由乙图可知，当小灯泡两端电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）接入电路的滑动变阻器的电阻增大，电路中总电流减小，总电阻增大，再结合乙图分析，当电流变小时，灯泡的电阻也减小，根据R=R滑+R灯，所以滑动变阻器增加的阻值大于灯泡减小的阻值，即△R1
大于R2；
（6）①要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，由并联电路电压的规律和欧姆定律，此时灯的电压为2.5V，正常发光；
②闭合开关S和S2，保持滑片的位置不变。通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因为电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常发光；
③根据并联电路电流的规律，则灯的额定电流为I﹣，小灯泡额定功率表达式为：P额=U额I额=2.5V×（I﹣）。
故答案为：（1）R2；（2）不能；（3）短路；（4）0.625W；（5）大于；（6）①S2，调节；②S1，不调节；③2.5V×（I﹣）。
5．（2019?哈尔滨）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压
为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是 0.32 A，灯泡额定功率是 0.8 W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
【解答】解：（1）①变阻器按一上一下接入电路中，电压表与灯并联，如下所示：
②如图2，电流表选用小量程，分度值为0.02A，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是0.32A，灯泡额定功率是：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：
R===A，允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额=3V，因灯的电阻随温度的升高而变大，故在3V电压下通过灯的电流小于：
I′==≈0.384A＜0.6A。
故用电流表0.6A而不用3A量程。
故答案为：
（1）①如上所示；②0.32；0.8；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R===A，在3V电压下通过灯的电流小于I′==≈0.384A＜0.6A．故用电流表0.6A而不用3A量程。
6．（2019?福田区一模）小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，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 A、B （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，滑片P向 A （填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（4）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 。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①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小雷忽略了 温度 对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法 正确 （填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）闭合开关，灯几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）滑动变阻器接入A接线柱，滑片在B端，滑动变阻器连入电路电阻最大，电流最小，起到保护电路作用。继续实验时，滑动变阻器阻值减小，滑片向A端移动；
（4）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（5）L1的额定功率为2.5V，电压表选择0～3V量程；L2的额定功率为
3.8V，电压表选择0～15V量程；所以L2替换L1，同时更换电压表量程；
（6）①灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，小雷忽略温度对电阻的影响；
②L1换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系。
故答案为：（1）如图所示；（2）A、B；（3）A；（4）大；（5）电压；（6）①温度；②正确。
7．（2019?烟台模拟）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。后画出对应分电路图。
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程。则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作： 迅速试触开关 。实验现象： 电流表指针的偏转角度非常小 。
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案。应该选用 丁 方案。
甲：1.0V2.0V3.0V乙：1.0V2.5V4.0V丙：0.5V1.0V1.5V丁：2.0V2.5V3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
① 操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻 ；
② 不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长 。
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 瓦。该图象不是直线，主要原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 0.072 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。 。
【解答】解：
（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2=3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程，说明电路中的电流比较小，他是采用试触法进行判断的，即：迅速试触开关时，发现电流表指针偏转角度太小；
（3）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率；甲方案没有在额定电压下；乙方案4V会烧坏灯；甲乙两方案均不可取，丙方案不在额定电压下，甲乙、丙方案均不可取，丁方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，应选用丁方案；
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器，小刚的做法存在以下不足：
①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图象不是直线；
（6）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA=0.024A，
该LED的额定功率为：P2=U2I2=3V×0.024A=0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
故答案为：
（1）如图所示；
（2）迅速试触开关，电流表指针的偏转角度非常小；
（3）丁；
（4）①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）0.5；
灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）0.072；
LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
8．（2019?聊城二模）小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
次数
电压/V
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（1）若小雷连接实物路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他滑动变阻器 都接下面A、B两个接线柱 。
（2）请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（3）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 。
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处 ①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处 。
（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忽略了 温度 对小灯电阻的影响。
（6）有同学认为该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法 错误 （选填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）闭合开关，灯几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（2）从表中数据可知，实际功率等于表中前两项之积，由P=UI可知，第二项数据为通过灯泡的电流I/A，电压的符号为U，实际功率的符号P、单位W，电阻的符号R，如下表所示：
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
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（4）L1的额定功率为2.5V，电压表选择0～3V量程。L2的额定功率为
3.8V，电压表选择0～15V量程。所以L2替换L1，同时更换电压表量程。连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关；灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小，滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处。
（5）这种说法错误的原因是忽略了温度对小灯电阻的影响；
（6）研究导体中的电流与电压的关系时应控制电阻不变，所以说法错误。
故答案为：（1）都接下面A、B两个接线柱；（2）如上表；（3）大；（4）电压；①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处（5）温度；（6）错误。
9．（2019?振安区校级二模）小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为6V，R是滑动变阻器。
（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 断开 ，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 右 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的 CD （填字母）两个接线柱接入了电路。
（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器规格是 D （选填字母）。
A.20Ω 0.5AB.20Ω 2A
C.50Ω 0.5AD.25Ω 2A
（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示 灯的实际功率是0.8W 。
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表示数 几乎不改变 （选填“几乎不改变”或“明显改变”）。
【解答】解：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处最右端。
移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；
根据图乙可知，电压表的量程0～15V，分度值为0.5V，示数为6V，等于电源电压，因此滑动变阻器接入电路的阻值为零，即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路；
（2）根据图丙可知，电路中的最小电流为0.2A，定值电阻两端电压为1V；
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R===25Ω；电流大于0.5A，故选D；
（3）根据图丙可知，阴影部分面积等于电流与电压的乘积，因此阴影部分的面积大小表灯的实际功率：P=UI=2V×0.4A=0.8W。
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，则电压表串联在电路中，因其内阻比其它电路元件大的多，根据分压原理，其示数接近电源电压，移动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时，电压表示数仍接近电源电压，几乎不改变。
故答案为：（1）断开；右；CD；（2）D；
（3）灯的实际功率是0.8W；（4）几乎不改变。
10．（2019?梁溪区校级二模）为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 R2 。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。
（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 ③ 。（选填数字编号）
①电流表断路②小灯泡短路③小灯泡灯丝断了④滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 右 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.65 W。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 C 。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
【解答】解：
（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I===0.25A，电源电压6V，当灯正常发光时，由串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：R滑===14Ω，选用的滑动变阻器“20Ω
1A”的R2。
（2）滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：
；
（3）①若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
②若小灯泡短路，则电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；
③若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，符合题意；
④若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意，
故选③；
（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；此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0.26A，则小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（5）当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=知，此时的额定电压应为实际电压的2倍；但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压的时，温度低，电阻小，则实际电压要要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图象可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实，故选C。
故答案为：（1）R2；（2）如上；（3）③；（4）右；0.65；（5）C。
11．（2019?松北区一模）同学们通过实验探究“电流相同时，电功率跟电压的关系”。所用两只灯泡为L1“2.5V0.3A”和L2“3.8V0.3A”。
（1）小文同学用干电池做电源，把两只灯泡连成如图甲所示的电路，采取这样连接方式的目的是： 控制电流相同 ；实验中，可通过小灯泡亮度判断 灯的功率大小 。
灯泡
发光情况
电压U/V
L1
暗
L2
亮
2.7
（2）闭合开关进行实验，L1两端电压如表盘，则L1两端电压为 1.8 V，结合表中其他证据可得出的结论是： 在电流相同时，灯的电压越大，灯的功率越大 。
（3）针对此探究课题，小宇同学设计的电路如图乙，利用该电路完成探究课题有什么缺点和优点？（注：电路乙与甲相比结构复杂，原件数多除外）
【解答】解：
（1）根据串联电路电流的规律，把两只灯泡连成如图甲所示的电路，采取这样连接方式的目的是：控制电路相同；电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程，灯越亮表示单位时间内转化成其它形式的能越多，故实验中，可通过小灯泡亮度判断灯的功率大小；
（2）闭合开关进行实验，L1两端电压如表盘，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则L1两端电压为1.8V；
结合表中其他证据可得出的结论是：在电流相同时，灯的电压越大，灯的功率越大；
（3）乙图中两电压表分别测两灯的电压，两电流表分别测两灯的电流，
要通过移动P，通过观察电流表示数控制电流相同，不易操作且不够准确；
根据P=UI，在电流相同时，通过两电压表示数比较灯的功率大小（电压越大，电功率越大），比用眼观察灯的亮度确定功率大小更准确。
故答案为：（1）控制电流相同；灯的功率大小；
（2）1.8；在电流相同时，灯的电压越大，灯的功率越大；
（3）乙图中要通过移动P，通过观察电流表示数控制电流相同，不易操作且不够准确；
通过两电压表示数比较灯的功率大小，比用眼观察灯的亮度确定功率大小更准确。
12．（2018秋?海淀区期末）小鹏在探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中，选用了如图所示的实验器材，其中小灯泡上标有“2.5V”字样，电源两端的电压恒为3V，设计电路后连接了部分电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）小鹏进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。分析表格中的信息可知，小灯泡额定功率的测量值为 0.75 W。
（3）实验得出的结论是：同一小灯泡，其两端的电压越大，它的实际功率越大，灯泡也就越 亮 （选填“亮”或“暗”）。
次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
稍亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
【解答】解：
（1）电压表与灯泡并联，滑动变阻器与灯泡串联且与一上一下的接，如图所示：
（2）灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）实验得出的结论是：同一小灯泡，其两端的电压越大，电流越大，它的实际功率越大，灯泡也就越亮。
故答案为：（1）如图所示；（2）0.75；（3）亮。
第1页
1．小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是
。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是 A。
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
1
2.0
暗
2
2.5
0.25
亮
3
2.8
0.26
很亮
分析如表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由
（填“实际功率”或“额定功率”）决定的。小灯泡正常工作时的电功率为
。
（4）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制
不变。实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向
（填“右”或“左”）移动。
2．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是
。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是
。（选填字母）
A．电流表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向
移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是
W．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，该实验所测小灯泡电功率偏
（选填“大”或“小”）。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是
。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法
（选填“合理”或“不合理”），理由是
。
3．学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡，小明同学连接了如图1甲所示的电路，实验中各元件都完好，电源电压4.5V保持不变。
（1）小明同学连接的电路还有一根导线没有连接，请你用笔划线将电路连接好，要求：当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小。
（2）小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，发现灯泡闪了一下不亮了，经检查灯泡烧坏了。小明对老师说：小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢？请你解释出现这种现象的可能原因： 。
（3）小明更换同规格的灯泡后，移动滑动变阻器的滑片，控制小灯泡两端电压达到不同值，将相关数据和发光情况记录在表格中。当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）完成上述实验后，小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管，其它元件均不更换，同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的I﹣U图象如图2所示。
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
小灯泡电流/A
0.23
0.24
0.25
0.27
亮度
微弱
弱
暗
较亮
亮
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
二极管电流/A
0.01
0.03
0.05
0.06
0.09
亮度
弱
暗
较亮
亮
很亮
对比二者数据和图象，从电阻的角度看：小灯泡电阻随亮度增大而增大，发光二极管的电阻随亮度增大而 。从功率的角度看：在相同电压下，发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些。发光二极管更亮一些的原因是 。
4．小华做”测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1：“10Ω
1A”和R2“30Ω
0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变祖器规格为
（R1/R2）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华
（能/不能）确定电路一定存在故障。
（3）如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡
（短路/断路）。
（4）确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，当小灯泡正常发光时。小灯泡的额定功率为
W。
5．用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压
为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是 A，灯泡额定功率是 W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
6．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，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 （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，滑片P向 （填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（4）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
。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变
表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①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小雷忽略了
对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法
（填“正确”或“错误”）。
7．（小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。后画出对应分电路图。
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程。则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作：
。实验现象：
。
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案。应该选用
方案。
甲：1.0V2.0V3.0V乙：1.0V2.5V4.0V丙：0.5V1.0V1.5V丁：2.0V2.5V3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
①
；②
。
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是
瓦。该图象不是直线，主要原因是
。
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为
W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释
。
8．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
次数
电压/V
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（1）若小雷连接实物路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他滑动变阻器
。
（2）请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（3）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
。
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变
表的量程，一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处
。
（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忽略了
对小灯电阻的影响。
（6）有同学认为该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）。
9．小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为6V，R是滑动变阻器。
（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的
（填字母）两个接线柱接入了电路。
（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器规格是
（选填字母）。
A.20Ω 0.5A
B.20Ω 2A
C.50Ω 0.5A
D.25Ω 2A
（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示
。
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表示数 （选填“几乎不改变”或“明显改变”）。
10．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是
。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。
（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是
。（选填数字编号）
①电流表断路②小灯泡短路③小灯泡灯丝断了④滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
11．（2019?松北区一模）同学们通过实验探究“电流相同时，电功率跟电压的关系”。所用两只灯泡为L1“2.5V0.3A”和L2“3.8V0.3A”。
（1）小文同学用干电池做电源，把两只灯泡连成如图甲所示的电路，采取这样连接方式的目的是： ；实验中，可通过小灯泡亮度判断 。
灯泡
发光情况
电压U/V
L1
暗
L2
亮
2.7
（2）闭合开关进行实验，L1两端电压如表盘，则L1两端电压为 V，结合表中其他证据可得出的结论是： 。
（3）针对此探究课题，小宇同学设计的电路如图乙，利用该电路完成探究课题有什么缺点和优点？（注：电路乙与甲相比结构复杂，原件数多除外）
12．（2018秋?海淀区期末）小鹏在探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中，选用了如图所示的实验器材，其中小灯泡上标有“2.5V”字样，电源两端的电压恒为3V，设计电路后连接了部分电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）小鹏进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。分析表格中的信息可知，小灯泡额定功率的测量值为 W。
（3）实验得出的结论是：同一小灯泡，其两端的电压越大，它的实际功率越大，灯泡也就越 （选填“亮”或“暗”）。
次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
稍亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
2020年05月26日张老师的初中科学组卷
参考答案与试题解析
一．实验探究题（共12小题）
1．（2020?滨州一模）小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接。
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是 滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大 。
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是 0.22 A。
实验次数
电压U/V
电流I/A
小灯泡的亮度
1
2.0
0.22
暗
2
2.5
0.25
亮
3
2.8
0.26
很亮
分析如表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由 实际功率 （填“实际功率”或“额定功率”）决定的。小灯泡正常工作时的电功率为 0.625W 。
（4）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制 电压 不变。实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向 右 （填“右”或“左”）移动。
【解答】解：（1）：（1）灯的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程，电压表并联在灯的两端；灯正常工作时的电流I==0.25A，所以电流表也选用小量程，将其串联在电路中；将变阻器滑片左边电阻丝连入电路，并注意电表正负接线柱的接法；如下图所示：
（2）灯泡特别亮，电路中的电流太大，电路总电阻太小，原因是滑动变阻器的滑片没有置于最大阻值处，滑动变阻器不能起到保护电路的作用。
（3）①电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值是0.02A，因此示数为0.22A；
②小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由实际功率决定；
③由表中数据知，在额定电压下灯的电流为0.25A，小灯泡正常工作时的电功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
（4）在探究“电流与电阻关系”的过程中，该同学应控制电阻两端的电压不变；
将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，根据分压原理，定值电阻的电压变大，要保持定值电阻电压不变，就要增大变阻器的电压，根据分压原理，要增大滑动变阻器连入电路中的电阻值，滑片应向右移动。
故答案为：（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值没有调至最大；
（3）0.22；实际功率；0.625W；
（4）电压；右。
2．（2019秋?开州区期末）为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 R2 。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是 B 。（选填字母）
A．电流表断路
B．小灯泡短路
C．小灯泡灯丝断了
D．滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 右 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.65 W．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，该实验所测小灯泡电功率偏 大 （选填“大”或“小”）。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 C 。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法 不合理
（选填“合理”或“不合理”），理由是 灯的电阻随温度的变化而变化 。
【解答】解：（1）标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，其额定电流约为：
I===0.25A，电源电压6V不变，灯正常发光时，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为：
R滑===14Ω＞10Ω，故选用“20Ω1A”的变阻器，即R2；
（2）滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗，即电流变小电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（3）A、若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B、若小灯泡短路，灯泡不发光，电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，符合题意；
C、若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表有示数，不符合题意；
D、若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意，
故选B；
（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的电压为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；
此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0.26A，则小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
甲图中，电压表与灯并联，电压表测量灯的电压是准确的，由并联电路电流的规律，电流表示数大于灯的实际电流，根据P=UI，故考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏大；
（5）当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=知，此时灯的额定电压应为实际电压的2倍，但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压的时，温度变低，这时灯的实际电阻小于灯正常发光时的电阻，则实际电压要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图象可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实，故选C；
（6）利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，这种说法不合理；
探究导体中电流和导体两端电压的关系时，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。
故答案为：（1）R2；（2）如上所示；（3）B；（4）右；0.65；大；（5）C；（6）不合理；灯的电阻随温度的变化而变化。
3．（2019秋?枝江市期末）学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡，小明同学连接了如图1甲所示的电路，实验中各元件都完好，电源电压4.5V保持不变。
（1）小明同学连接的电路还有一根导线没有连接，请你用笔划线将电路连接好，要求：当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小。
（2）小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，发现灯泡闪了一下不亮了，经检查灯泡烧坏了。小明对老师说：小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢？请你解释出现这种现象的可能原因： 开灯瞬间灯丝温度低电阻小 。
（3）小明更换同规格的灯泡后，移动滑动变阻器的滑片，控制小灯泡两端电压达到不同值，将相关数据和发光情况记录在表格中。当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡的额定功率是 1.064 W。
（4）完成上述实验后，小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管，其它元件均不更换，同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的I﹣U图象如图2所示。
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
小灯泡电流/A
0.23
0.24
0.25
0.27
亮度
微弱
弱
暗
较亮
亮
电压/V
2.6
2.9
3.2
3.5
3.8
二极管电流/A
0.01
0.03
0.05
0.06
0.09
亮度
弱
暗
较亮
亮
很亮
对比二者数据和图象，从电阻的角度看：小灯泡电阻随亮度增大而增大，发光二极管的电阻随亮度增大而 减小 。从功率的角度看：在相同电压下，发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些。发光二极管更亮一些的原因是 发光二极管电能转化为光能的效率高（发光二极管发光效率高） 。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小，由欧姆定律I=，电路的电流变小，故电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）灯的电阻随温度的升高（降低）而变大（小），开灯瞬间灯丝温度低电阻小，由欧姆定律，通过灯的电流较大，故小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，将灯烧坏，发现灯泡闪了一下不亮了；
（3）当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A，则小灯泡的额定功率是：
P=UI=3.8V×0.28A=1.064W；
（4）根据表中数据，二极管在电压为2.6V时，电流为0.01A，根据欧姆定律，发光二极管的电阻为：
R1===260Ω；
同理，在电压分别为2.9V、3.2V、3.5V、3.8V时的电阻分别为：
96.7Ω、64.0Ω、58.3Ω、42.2Ω，因二极管也越来越亮，故发光二极管的电阻随亮度增大而减小；
因η===，故P光=ηP电；
在相同电压下，通过发光二极管的电流较小，根据P=UI，发光二极管的功率较小，但因发光二极管电能转化为光能的效率η高（发光二极管发光效率高），故导致P光二极管＞P灯二极管；因亮度由实际功率决定，即发光二极管却比小灯泡更亮一些。
故答案为：（1）如上图所示。
（2）开灯瞬间灯丝温度低电阻小；
（3）1.064；
（4）减小；发光二极管电能转化为光能的效率高（发光二极管发光效率高）。
4．（2019秋?宜兴市期末）小华做”测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1：“10Ω
1A”和R2“30Ω
0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变祖器规格为 R2 （R1/R2）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 不能 （能/不能）确定电路一定存在故障。
（3）如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡 短路 （短路/断路）。
（4）确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，当小灯泡正常发光时。小灯泡的额定功率为 0.625 W。
（5）小华在某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加了△R1，同时小灯泡电阻变化了△R2，则△R1 大于 （大于/小于/等于）△R2。
（6）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①闭合开关S和 S2 ， 调节 （调节/不调节）滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；
②闭合开关S和 S1 ， 不调节 （调节/不调节）滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额= 2.5V×（I﹣） （用已知量符号表示）。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压约为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯泡的额定电流约为I===0.25V；
灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻约为：R滑===14Ω＞10Ω，故选R2“30Ω
0.5A”的滑动变阻器；
（2）在闭合开关前要把滑动变阻器的阻值调到最大，灯泡不亮首先要检查是不是滑动变阻器的阻值调的太大，导致电流过小，从而灯泡不亮，所以此时小华不能确定电路一定存在故障；
（3）电流表有示数，可能是电流为通路；电压表无示数，可能是小灯泡短路或者电压表短路；
（4）由乙图可知，当小灯泡两端电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）接入电路的滑动变阻器的电阻增大，电路中总电流减小，总电阻增大，再结合乙图分析，当电流变小时，灯泡的电阻也减小，根据R=R滑+R灯，所以滑动变阻器增加的阻值大于灯泡减小的阻值，即△R1
大于R2；
（6）①要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，由并联电路电压的规律和欧姆定律，此时灯的电压为2.5V，正常发光；
②闭合开关S和S2，保持滑片的位置不变。通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因为电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常发光；
③根据并联电路电流的规律，则灯的额定电流为I﹣，小灯泡额定功率表达式为：P额=U额I额=2.5V×（I﹣）。
故答案为：（1）R2；（2）不能；（3）短路；（4）0.625W；（5）大于；（6）①S2，调节；②S1，不调节；③2.5V×（I﹣）。
5．（2019?哈尔滨）用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。（允许加在小灯泡两端的最大电压
为1.2U额）
（1）进行实验：
①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。
②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是 0.32 A，灯泡额定功率是 0.8 W。
（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。
（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。
【解答】解：（1）①变阻器按一上一下接入电路中，电压表与灯并联，如下所示：
②如图2，电流表选用小量程，分度值为0.02A，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是0.32A，灯泡额定功率是：
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：
R===A，允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额=3V，因灯的电阻随温度的升高而变大，故在3V电压下通过灯的电流小于：
I′==≈0.384A＜0.6A。
故用电流表0.6A而不用3A量程。
故答案为：
（1）①如上所示；②0.32；0.8；
（2）电流做功的过程就是电能转换为其它形式能的过程，灯泡实际功率越大，表示单位时间电流做的功越多，即转化成的光能越大，故灯越亮；
（3）由欧姆定律，灯正常发光时的电阻为：R===A，在3V电压下通过灯的电流小于I′==≈0.384A＜0.6A．故用电流表0.6A而不用3A量程。
6．（2019?福田区一模）小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，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 A、B （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，滑片P向 A （填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（4）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 。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
①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小雷忽略了 温度 对小灯电阻的影响。
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法 正确 （填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）闭合开关，灯几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）滑动变阻器接入A接线柱，滑片在B端，滑动变阻器连入电路电阻最大，电流最小，起到保护电路作用。继续实验时，滑动变阻器阻值减小，滑片向A端移动；
（4）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（5）L1的额定功率为2.5V，电压表选择0～3V量程；L2的额定功率为
3.8V，电压表选择0～15V量程；所以L2替换L1，同时更换电压表量程；
（6）①灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，小雷忽略温度对电阻的影响；
②L1换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系。
故答案为：（1）如图所示；（2）A、B；（3）A；（4）大；（5）电压；（6）①温度；②正确。
7．（2019?烟台模拟）小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整。后画出对应分电路图。
（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程。则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？
实验操作： 迅速试触开关 。实验现象： 电流表指针的偏转角度非常小 。
（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案。应该选用 丁 方案。
甲：1.0V2.0V3.0V乙：1.0V2.5V4.0V丙：0.5V1.0V1.5V丁：2.0V2.5V3.0V
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
① 操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻 ；
② 不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长 。
（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 瓦。该图象不是直线，主要原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 0.072 W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。 。
【解答】解：
（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2=3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程，说明电路中的电流比较小，他是采用试触法进行判断的，即：迅速试触开关时，发现电流表指针偏转角度太小；
（3）要探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”，可以再稍增大灯两端的电压，取小于额定电压、等于额定电压、大于额定电压几个电压值，实际功率将小于额电功率、等于额电功率、大于额电功率；甲方案没有在额定电压下；乙方案4V会烧坏灯；甲乙两方案均不可取，丙方案不在额定电压下，甲乙、丙方案均不可取，丁方案的电压小于、等于、高于额定电压（为额定电压的1.2倍），综合分析可知，应选用丁方案；
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器，小刚的做法存在以下不足：
①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图象不是直线；
（6）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA=0.024A，
该LED的额定功率为：P2=U2I2=3V×0.024A=0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
故答案为：
（1）如图所示；
（2）迅速试触开关，电流表指针的偏转角度非常小；
（3）丁；
（4）①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长
（5）0.5；
灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（6）0.072；
LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
8．（2019?聊城二模）小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
次数
电压/V
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
0.32
8.00
2
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（1）若小雷连接实物路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他滑动变阻器 都接下面A、B两个接线柱 。
（2）请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（3）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 。
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处 ①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处 。
（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忽略了 温度 对小灯电阻的影响。
（6）有同学认为该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。你认为这种说法 错误 （选填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）闭合开关，灯几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（2）从表中数据可知，实际功率等于表中前两项之积，由P=UI可知，第二项数据为通过灯泡的电流I/A，电压的符号为U，实际功率的符号P、单位W，电阻的符号R，如下表所示：
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
2.5
0.24
0.60
10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（4）L1的额定功率为2.5V，电压表选择0～3V量程。L2的额定功率为
3.8V，电压表选择0～15V量程。所以L2替换L1，同时更换电压表量程。连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关；灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小，滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处。
（5）这种说法错误的原因是忽略了温度对小灯电阻的影响；
（6）研究导体中的电流与电压的关系时应控制电阻不变，所以说法错误。
故答案为：（1）都接下面A、B两个接线柱；（2）如上表；（3）大；（4）电压；①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处（5）温度；（6）错误。
9．（2019?振安区校级二模）小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为6V，R是滑动变阻器。
（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 断开 ，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 右 （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的 CD （填字母）两个接线柱接入了电路。
（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器规格是 D （选填字母）。
A.20Ω 0.5AB.20Ω 2A
C.50Ω 0.5AD.25Ω 2A
（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示 灯的实际功率是0.8W 。
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表示数 几乎不改变 （选填“几乎不改变”或“明显改变”）。
【解答】解：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处最右端。
移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；
根据图乙可知，电压表的量程0～15V，分度值为0.5V，示数为6V，等于电源电压，因此滑动变阻器接入电路的阻值为零，即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路；
（2）根据图丙可知，电路中的最小电流为0.2A，定值电阻两端电压为1V；
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R===25Ω；电流大于0.5A，故选D；
（3）根据图丙可知，阴影部分面积等于电流与电压的乘积，因此阴影部分的面积大小表灯的实际功率：P=UI=2V×0.4A=0.8W。
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，则电压表串联在电路中，因其内阻比其它电路元件大的多，根据分压原理，其示数接近电源电压，移动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时，电压表示数仍接近电源电压，几乎不改变。
故答案为：（1）断开；右；CD；（2）D；
（3）灯的实际功率是0.8W；（4）几乎不改变。
10．（2019?梁溪区校级二模）为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω
1A”的R1和“20Ω
1A”的R2。
（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是 R2 。（选填“R1”或“R2”）
（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。
（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）
（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一现象的原因可能是 ③ 。（选填数字编号）
①电流表断路②小灯泡短路③小灯泡灯丝断了④滑动变阻器短路
（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 右 移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 0.65 W。
（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是 C 。
A．U0=1.5U1
B．U0=2U1
C．U0=3U1
D．U0=4U1
【解答】解：
（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I===0.25A，电源电压6V，当灯正常发光时，由串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：R滑===14Ω，选用的滑动变阻器“20Ω
1A”的R2。
（2）滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：
；
（3）①若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
②若小灯泡短路，则电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；
③若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，符合题意；
④若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意，
故选③；
（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；此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0.26A，则小灯泡的额定功率是：
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（5）当P0=4P1时，假设灯泡的电阻不变，根据P=知，此时的额定电压应为实际电压的2倍；但实际小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以当实际电压为额定电压的时，温度低，电阻小，则实际电压要要小于额定电压的，由于温度对电阻的影响不是特别大，由图象可知，U0=4U1不合适，故U0=3U1比较接近事实，故选C。
故答案为：（1）R2；（2）如上；（3）③；（4）右；0.65；（5）C。
11．（2019?松北区一模）同学们通过实验探究“电流相同时，电功率跟电压的关系”。所用两只灯泡为L1“2.5V0.3A”和L2“3.8V0.3A”。
（1）小文同学用干电池做电源，把两只灯泡连成如图甲所示的电路，采取这样连接方式的目的是： 控制电流相同 ；实验中，可通过小灯泡亮度判断 灯的功率大小 。
灯泡
发光情况
电压U/V
L1
暗
L2
亮
2.7
（2）闭合开关进行实验，L1两端电压如表盘，则L1两端电压为 1.8 V，结合表中其他证据可得出的结论是： 在电流相同时，灯的电压越大，灯的功率越大 。
（3）针对此探究课题，小宇同学设计的电路如图乙，利用该电路完成探究课题有什么缺点和优点？（注：电路乙与甲相比结构复杂，原件数多除外）
【解答】解：
（1）根据串联电路电流的规律，把两只灯泡连成如图甲所示的电路，采取这样连接方式的目的是：控制电路相同；电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程，灯越亮表示单位时间内转化成其它形式的能越多，故实验中，可通过小灯泡亮度判断灯的功率大小；
（2）闭合开关进行实验，L1两端电压如表盘，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则L1两端电压为1.8V；
结合表中其他证据可得出的结论是：在电流相同时，灯的电压越大，灯的功率越大；
（3）乙图中两电压表分别测两灯的电压，两电流表分别测两灯的电流，
要通过移动P，通过观察电流表示数控制电流相同，不易操作且不够准确；
根据P=UI，在电流相同时，通过两电压表示数比较灯的功率大小（电压越大，电功率越大），比用眼观察灯的亮度确定功率大小更准确。
故答案为：（1）控制电流相同；灯的功率大小；
（2）1.8；在电流相同时，灯的电压越大，灯的功率越大；
（3）乙图中要通过移动P，通过观察电流表示数控制电流相同，不易操作且不够准确；
通过两电压表示数比较灯的功率大小，比用眼观察灯的亮度确定功率大小更准确。
12．（2018秋?海淀区期末）小鹏在探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中，选用了如图所示的实验器材，其中小灯泡上标有“2.5V”字样，电源两端的电压恒为3V，设计电路后连接了部分电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）小鹏进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。分析表格中的信息可知，小灯泡额定功率的测量值为 0.75 W。
（3）实验得出的结论是：同一小灯泡，其两端的电压越大，它的实际功率越大，灯泡也就越 亮 （选填“亮”或“暗”）。
次数
电压U/V
电流I/A
实际电功率P/W
小灯泡亮度
1
0.5
0.12
0.06
不亮
2
1.5
0.20
0.30
稍亮
3
2.5
0.30
正常
4
2.8
0.32
0.90
更亮
【解答】解：
（1）电压表与灯泡并联，滑动变阻器与灯泡串联且与一上一下的接，如图所示：
（2）灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）实验得出的结论是：同一小灯泡，其两端的电压越大，电流越大，它的实际功率越大，灯泡也就越亮。
故答案为：（1）如图所示；（2）0.75；（3）亮。
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