18.3 测量小灯泡的电功率— 人教版九年级物理上册同步测试

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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)
2020-2021学年九年级全册人教版物理
第十八章第三节测量小灯泡的电功率同步测试
一、单选题（共10题；共30分）
1.在“测定小灯泡的功率”的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数虽然有变化，却始终达不到灯泡的额定电压．其原因可能是下述的哪一种？（　　）
A.?电压表的量程太大???????????B.?电流表的量程太大???????????C.?电源电压太低???????????D.?变阻器的电阻太大
2.某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　）
?
A.?闭合开关前，滑片P应滑到B端
B.?闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C.?当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D.?实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
3.做伏安法测量小灯泡功率的实验，所测灯泡的额定电压是2.2V．某同学连接的电路如图所示，当他合上开关时发现：灯不亮，电流表指针也不动，但电压表的指针接近满刻度．他尝试移动滑动变阻器的滑动片P，仍不能改变以上现象．你认为是下列哪种原因？（　　）
A.?灯泡是坏的，或者灯泡与灯座接触不良???????????????B.?电流表接线柱没有拧紧，接触不良
C.?电路的连接不正确??????????????????????????????????????????????D.?两节电池的电压太小，电路中电流很微弱
4.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
5.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表．分析数据得到的下列结论，正确的是（??
）
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35
A.?灯丝的电阻随电压增大而减小?????????????????????????????B.?小灯泡的额定功率为0.8W
C.?小灯泡的额定功率为四次功率的平均值???????????????D.?通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
6.如图所示是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（??
）
A.????????????B.????????????C.????????????D.?
7.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
8.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
9.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.?
10.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.?
二、填空题（共7题；共22分）
11.在“测量小灯泡功率”实验中，电池组是由4节二号干电池串联而成的，小灯泡的额定电压是3.8V．刚好电压表的0～15V档量程损坏了，聪明的小明同学想出了一个办法，就是将0～3V的那档量程的电压表按图的方法连接起来．闭合开关时，电压表的示数是2V．这时应将滑动变阻器的滑片P向________?方向移动．此时电流表的示数________?（填：“变大”或“变小”）．
12.小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是________?．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为________?V，定值电阻R0的阻值为________?Ω
13.在“测量小电灯的功率”的实验中，电源电压为4．5V，小灯泡额定电压为2．5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器标有“30Ω
1A”字样
(1)连接电流表时应选用________?的量程．
(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．________?
(3)乙同学连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不发光且电压表示数为零，电流表示数为0.15A，产生这一现象的原因是________?．
(4)小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的________?决定的，且________?，灯泡发光越亮．
14.小新在用实验探究电功率跟电阻的关系时，记录了如下表所示的数据，请你分析表中的数据，归纳出电功率P与电阻R的关系式．________?　．
R/Ω
2
4
6
8
10
12
P/W
18
9
6
4.5
3.6
3
15.小明在做“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变。待测小灯所标字样模糊，但其额定电压可能是2.5伏或3.8伏，小灯的额定功率在1.5瓦以内。滑动变阻器有两种规格，分别标有“10Ω?
2A”、“5Ω?
3A”的字样。小明正确连接电路，且操作正确。闭合电键后，观察到小灯发光较暗，电压表示数如图（a）所示。他经过分析知道了原因，同时也发现无法直接准确测得小灯的额定电压。小明经过思考、分析，重新进行实验，移动变阻器的滑片在中点附近某位置时，恰好使小灯泡正常发光，此时电流表、电压表的示数如图（b）、（c）所示。
小明所测小灯的额定电压为________伏，小灯的额定功率为________瓦。实验中所用滑动变阻器的最大电阻为________欧，所用电源的电压为________伏。
16.小华在“测定小灯泡的电功率”时，所用器材及电路连接如图所示
.
在连接电路时电键应该________，滑动变阻器的主要作用是________(选填字母：A多次测量求平均值；B多次实验得到普遍规律；C使小灯两端电压为额定电压)，在移动滑片的过程中，眼睛应该注意观察________
.
根据图示信息，他________(选填“能”或“不能”)达成实验的目的
.
17.小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器上标有“20Ω?
2A”字样．
?
（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为________?V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为　________?W．
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零．若电路中只存在一处故障，则故障是________?．
三、实验探究题（共3题；共23分）
18.同学在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时，他的电路已经连成如下图甲所示．
（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电压表正确连入电路，连线不能交叉．在连接好电路后，要先将滑动变阻器滑片P移至________?端（选填“A”或“B”）后，开关才能闭合画出图形．________?
（2）如果用干电池作电源，他至少要用________?节．
（3）图乙是根据实验数据绘制成的I﹣U图象．当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡电阻为________?Ω，灯泡发光较暗，要使灯正常发光，应将滑片P向________?端（选填“A”或“B”）移动，灯泡的额定功率为________?W．
19.在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5伏，电阻大约为10欧，有两个规格分别为“10Ω
1A”、“50Ω
2A”的滑动变阻器，电源电压为6V。
（1）本实验中应选择规格为________的滑动变阻器；如图已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整________。
（2）某同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是________。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图所示为________A，实验中多次测量的目的是________。
（4）完成试验后，该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时，电流与电阻的关系”，得到的实验数据如上表。该组同学做完第2次实验后，用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向________端移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为________V，完成第三次实验。
20.在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是________。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是
????。
A.小灯泡短路
B.小灯泡开路
C.变阻器短路
D.变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、低于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的________。
四、综合题（共3题；共25分）
21.在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4V，小灯泡额定电压为3V、电阻约为10Ω．
（1）连接电路时开关应________?，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于　________?　（选填“A”或“B”）端．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整
（3）小明同学移动滑片P，甚至改变了电压表的量程，记下10组对应的电压表和电流表的示数，并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标中，根据坐标中的信息，可计算出小灯泡的额定功率是________?　W，正常工作时电阻　________?　Ω．小灯泡灯丝电阻随电压增大而?________?（选填“增大”、“减小”或“不变”）．若将两只这样的灯泡串联后接在3.0V电源两端，每只灯泡消耗的功率是　________??　W．
（4）由小明同学的实验记录，我们可以发现小明同学在做实验时，出现了________?错误，并且造成了________?的故障．
22.在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整．
（2）按要求将电路连接后，闭合开关，移动变阻器滑片P，电流表、电压表示数如图2所示，则小灯泡此时的电功率为________．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中变阻器滑片P向________端（填A或B）移动，使电压表的示数为2.5V．
（3）在实验中发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障的原因可能是________．
（4）排除故障后，小明画出小灯泡的电流随电压变化的图象，你认为图象应该是图中的________（填A或B），因为________
23.某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为3.8V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压约为6V左右）、电流表（0～0.6A0～3A）、电压表（0～3V0～15V），开关各一只，导线若干，滑动变阻器两只：R1（5Ω0.5A）、R2（10Ω0.5A）．
（1）请你说出在这个实验中，滑动变阻器所起作用是：________。本实验中电压表应选用________挡，滑动变阻器应选用；________（R1/R2）
（2）实验电路接好后，合上开关时，部分同学发现电路出现故障，主要有下列的情况，请根据现象指出故障的可能原因：________
①连接好电路，闭合开关后，看到电压表指针如图1偏转；
②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数．取下灯泡，两表的示数不变。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，发现电压表的0～15V量程已坏，为了测小灯泡的额定功率，姚远小组设计了另一种实验方案．（电阻R的阻值已知，电源电压未知）
①电路如图2所示，连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻和R两端电压，再根据?
，
计算灯泡的额定功率．他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，仔细分析后，他们认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②改为________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【解答】解：A、电压表量程的大小，不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
B、电流表量程的大小，也不会影响灯泡两端的电压，不合题意；
C、如果电源电压太低，即使变阻器阻值最小，也有可能达不到灯泡的额定电压，符合题意；
D、变阻器是可以调节的，而且最小可调节至阻值为零，因此它不是电压过低的原因，不合题意．
故选C．
【分析】首先确定这里的电路连接是正确的，那么影响电压表的示数的原因只有两个，一是电源电压的大小，二是变阻器的阻值，因此，在阻值调节后仍不能达到额定电压，就说明电源电压可能太低了．
2.【答案】
B
【解析】【解答】解：A、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置．故A正确；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，正确；
D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确．
故选B
【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器应滑到电阻最大位置；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有：小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因；
（3）当电压表的示数为额定电压时，根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率；
（4）小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮．
3.【答案】
A
【解析】【解答】解：电压表有示数，说明与电压表两接线连接的电路是通路；
灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是断路，
所以电路故障是电压表并联的部分断路，
结合选项可知A正确，BCD不正确．
故选A．
【分析】灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路．
灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压．
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0．
灯泡以外的地方断路，整个电路都处于断开状态，灯泡不亮，电压表和电流表都没有示数．
4.【答案】
C
【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。
5.【答案】
B
【解析】【解答】A、由表中数据可知，随电压U的增大，
逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；B、由表中数据知，灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.32A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W，故B正确；C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率，不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率，故C错误；D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由
可知：通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故D错误。故选B
【分析】根据表中数据，找出电压与对应的电流，求出
，从而得出电阻随电压变化的关系，并判断通过灯泡的电流与它两端的电压是否成正比；灯泡在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据找出灯泡额定电压对应的电流，然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率。
6.【答案】
C
【解析】【解答】由图示可知，当滑动变阻器连入电路的电阻变大时，电路电流变小，灯两端的电压也变小，但不会为零，根据四个选项可知只有C的电压不为零，C符合题意.
故答案为：C.
【分析】本题考查了学生对电路的分析和图像的理解，当滑动变阻器连入电路的电阻变大时，电路电流变小，灯两端的电压也变小.
7.【答案】
C
【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．
8.【答案】
D
【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。
9.【答案】
B
【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。
10.【答案】
A
【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。
二、填空题
11.【答案】右　；变小　
【解析】【解答】解：
①电源电压为U=4×1.5V=6V，灯泡额定电压为U额=3.8V，所以灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为U0=6V﹣3.8V=2.2V．
题目中电压表示数为2V，低于2.2V，说明灯泡两端电压偏高，所以滑动变阻器滑片要向右移动，增大接入电路的电阻，使变阻器两端电压升高，从而使灯泡两端电压降低到额定电压；
②滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压不变，由公式I=知，电流减小，所以电流表示数变小．
故答案为：右；变小．
【分析】①要使灯泡正常发光，两端电压必须等于额定电压；根据串联电路电压与电阻成正比确定滑动变阻器滑片的移动方向；
②电源电压一定，电路电流决定于电路电阻的变化．
12.【答案】
a??
、
；3
V
；1Ω
【解析】【解答】（1）电源总功率PU与电流I成正比，图象是一条倾斜的直线，
由图象可知，电源总功率PU随电流I变化的关系图线是a；
（2）由图象可知，电源功率PU=9W，电流I=3A，电源电压
（3）由图象可知，定值电阻R0的功率P0=9W时，电路电流I=3A，
电阻阻值
所以答案为：a；
3；
1．
【分析】（1）电源电压U不变，由P=UI可知，电功率P与I成正比，P-I图象是一条倾斜的直线；
（2）由图象找出电源功率与所对应的电流，由电功率的变形公式求出电源电压；
（3）由图象找出定值电阻R0的功率与对应的电流，然后由电功率公式P=I2R的变形公式求出电阻阻值；
13.【答案】
0—0.6A；；灯泡短路；实际功率；实际功率越大
【解析】【解答】测灯泡的功率的测量原理是P=UI，即测出灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，算出灯泡的功率。根据题意，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选0-3V，灯的电阻约为10Ω，根据欧姆定律可以算出灯正常发光时的电流约为0.25A，小于0.6A，所以电流表应选0-0.6A的量程。闭合开关后，灯不亮，电流表有示数，说明电路中的故障是短路，电压表的示数是零，说明灯两端没有电压，所以灯被短路。在实验数据记录表格中，除了要记下需要测的物理，还要写清物理量的单位，灯正常发光时的电压为2.5V，电流表读数是0.24A，算出灯的额定功率为0.6W。根据表格中灯的实际功率与灯的亮暗可以得出灯的亮度与实际功率的关系，灯泡的实际功率越大，灯的亮度越高。
【分析】测小灯泡的功率
14.【答案】
P=
【解析】【解答】解：分析表格中数据可以发现，电功率P和电阻R的乘积为定值是36wΩ，因此P=
．
故答案为：P=
．
【分析】分别计算出在电流一定时每组中电功率与电阻的比值，将结果进行对比，然后推广到一般，得到电功率与电阻的对应关系．
15.【答案】
3.8；1.14；5；4.5
【解析】【解答】解：（1）电压表指针偏到最大刻度右侧，说明选择量程太小；小明分析发现无法直接准确测得小灯的额定电压，而灯泡额定电压是2.5V或3.8V，所以这说明小明所选电压表量程是3V，灯泡的额定电压是3.8V；（2）由图（b）知，电流表的示数是0.3A，则灯泡的额定功率是P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（3）重新进行实验，电压表应测滑动变阻器两端电压，由图（c）知，电压表示数是0.7V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R＝
＝
≈2.3Ω，因为滑动变阻器的规格为“10Ω?
2A”或“5Ω?
3A”，而此时滑片位于滑动变阻器中点附近，所以滑动变阻器的阻值是5Ω；（4）灯泡正常发光是电压为额定电压U灯＝3.8V，由图（c）知：滑动变阻器两端电压U滑＝0.7V，
则电源电压U＝U灯+U滑＝3.8V+0.7V＝4.5V。
故答案为：3.8；
1.14；
5；
4.5。
【分析】当灯泡的电压低于额定电压时，电功率较小，发光较暗，根据电压和电流的乘积计算电功率，根据滑动变阻器的分压和电流计算电阻大小。
16.【答案】断开；C；电压表的示数；不能
【解析】【解答】为了电路安全，连接时开关要断开；在“测定小灯泡的电功率”实验中，滑动变阻器的主要作用是使小灯两端电压为额定电压；
在“测定小灯泡的电功率”实验中，应使灯泡两端的电压达到额定电压，所以在移动滑片的过程中，眼睛应该注意观察电压表的示数
.
如图可知，一节电池的电压为1.5
V，小于额定电压，所以不能达到目的
.
故答案为：断开；C；电压表的示数；不能
.
【分析】为了电路安全，连接电路时，开关要断开；滑动变阻器的在实验中的主要作用是改变用电器两端的电压；在“测定小灯泡的电功率”实验中，眼睛应该注意观察电压表的示数，达到所需的电压时停止移动滑片；实验中，电源电压应高于或等于用电器的额定电压
.
17.【答案】
4.5
；0.5
；灯泡短路
【解析】【解答】解：（1）由图2可知，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.14A；
由图（b）可知电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.7V；
闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑=20Ω，
电源电压U=UL+U滑=UV+IR滑=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V；
当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时，滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣2.5V=2V，
此时电路电流I′==0.2A，灯泡正常发光时的功率P=UL额I′=2.5V×0.2A=0.5W；
故答案为：4.5；0.5．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表的示数为零，电路中只存在一处故障，则故障是灯泡短路．
故答案为：灯泡短路．
【分析】（1）实验步骤正确，闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值，由图2读出电表示数，由公式U=IR及串联电路特点求出电源电压；由串联电路特点求出电压表示数为2.5V时滑动变阻器两端电压，然后由欧姆定律求出电路电流，最后由电功率公式P=UI求出灯泡正常发光时的电功率．
（2）电路故障有两种：断路或短路；灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路造成的；电流表有示数，说明电路不存在断路；电压表没有示数，可能是电压表并联电路之外电路存在断路或与电压表并联的灯泡短路造成的；综合分析可知，电路故障原因是：灯泡短路．
三、实验探究题
18.【答案】
（1）B　；电压表应与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以可以选择0～3V的量程，如图所示：
（2）2
（3）10；A　；0.5
【解析】【解答】解：（1）电压表应与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以可以选择0～3V的量程，如图所示：
（2）每节干电池的电压为1.5V，灯泡的额定电压为2.5V，所以至少用两节干电池；
（3）由图象知，当电压为1.5V时，电流表的示数为0.15A，所以R===10Ω；
此时电压低于额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向A端滑动；
由图象知，当电压为2.5V时，灯泡的电流为0.2A，所以P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案为：（1）如上图所示；B；（2）2；（3）10；A；0.5．
【分析】（1）掌握实物电路的连接，特别是电压表、电流表和滑动变阻器的接法，注意电流表、电压表的量程和正负接线柱的接法要正确，根据灯泡的额定电压确定电压表的量程；
为保护电路，在闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处；
（2）每节干电池的电压为1.5V，根据小灯泡的额定电压来确定干电池的节数；
（3）根据图象确定出电压为1.5V时的电流值，根据公式R=计算出电阻值；
灯泡两端的电压低于额定电压，要使其正常发光，需减小滑动变阻器的阻值，从而可以判断出滑片的移动方向；
根据根据图象确定出电压为2.5V时的电流值，根据公式P=UI计算出灯泡的额定功率值．
19.【答案】
（1）50Ω
2A；
（2）滑动变阻器接下面两个接线柱
（3）0.24；测量不同电压下的实际功率
（4）B；3
【解析】【解答】（1）灯泡正常发光时电路电流约为：
此时滑动变阻器两端的电压：
此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
大于滑动变阻器“10Ω?
1A”的最大阻值，实验时不能选该滑动变阻器，因此应选规格为“50Ω?
2A”的滑动变阻器；灯泡的额定电压是2.5V，电压表应选3V量程，灯泡正常发光时的电流约为0.25A，则电流表应选0.6A量程，电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如下图所示；
；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是：
滑动变阻器同时只接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻；
（3）由电路图知：电流表量程是0.6A，由图示电流表知，电流表的最小分度值是0.02A，电流表示数是0.24A；实验中进行多次测量的目的是：测不同电压下灯泡的实际功率；
（4）由表中实验数据知，电阻两端的电压为5Ω×0.6A=3V保持不变；为保证电阻两端的电压保持不变，用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为3V，完成第三次实验。
故答案为：（1）50Ω?2A；电路连接如上图所示；?（2）滑动变阻器接下面两个接线柱；（3）0.24；测量不同电压下的实际功率；（4）B；?3.
【分析】本题涉及实验器材的选取、连接电路图、电路故障分析、电流表读数（注意其量程和分度值），同时考查了学生对实际问题的分析等问题，注意实验中多次测量的目的是测量不同电压下的实际功率.
20.【答案】
（1）开关没有断开
（2）
（3）D
（4）B
（5）实际电功率
【解析】【解答】（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关；（2）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
；（3）A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意；
故答案为：D；（4）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；
灯在额定电压下正常发光，2.5V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；（5）根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线，它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI，根据P＝UI，故两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）测量灯泡电功率时，电压表和灯泡并联，根据额定电压选择合适的量程，滑动变阻器要一上一下接入电路中；
（3）若电路中电流表、电压表示数都为零，则电压表之外的位置断路；
（4）若使灯泡分压减小，则增大滑动变阻器的阻值，滑片远离下面的接线柱移动；
（5）利用电压和电流的乘积计算灯泡的电功率。
四、综合题
21.【答案】
（1）断开；A
（2）
（3）0.75；增大；12；0.3
（4）动变阻器的阻值过小；小灯泡断路
【解析】【解答】解：（1）在连接电路时，开关应断开；
由图知，滑动变阻器接了下面右边的接线柱，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最左端的A处；
（2）根据题意，电流表的量程可选择0～0.6A，串联在电路中，电压表的量程应选择0～15V，与灯泡并联，如图所示：
（3）由图象知，当灯泡两端的电压为3V时，电流为0.25A，所以P=UI=3V×0.25A=0.75W；
R==12Ω；
由图象知，电流的增大速度小于电压的增大速度，说明小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大；
若将两只这样的灯泡串联后接在3.0V电源两端，则每只灯泡两端的电压为1.5V，由图象中，电流为0.2A，则P′=U′I′=1.5V×0.2A=0.3W；
由图象的第10个点，电压表示数等于电源电压，电流表的示数为零，说明灯泡发生了断路，是由于滑动变阻器阻值过小造成的．
故答案为：（1）断开；A；（2）见上图；（3）0.75；12；增大；0.3；（4）滑动变阻器的阻值过小；小灯泡断路．
【分析】（1）为保护电路安全，在连接电路时，开关应该断开；滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处；
（2）掌握实物电路的连接，电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，并注意两表量程和正负接线柱的接法；
（3）根据小灯泡的额定电压结合图象确定额定电流的值，根据公式P=UI计算出额定功率、根据公式R=计算出小灯泡的阻值；
根据串分压的知识判断出每个灯泡两端的电压，确定电流值，计算出功率；
（4）根据图象结合灯泡两端的电压值进行分析．
22.【答案】
（1）解：小灯泡额定电压为2.5V，电压表用3V量程，滑动变阻器、灯泡串联接入电路，电路图如图所示．
（2）0.72W；B
（3）灯泡断路
（4）A；灯泡的电阻会随温度的变化而变化，它的电流与电压不成正比
【解析】【解答】解：（2）电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是U=2.4V；电流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，
示数是I=0.3A；灯泡功率P=UI=2.4V×0.3A=0.72W；测量小灯泡的额定功率，应将图1中变阻器滑片P向B端移动，
使电压表的示数为2.5V．（3）小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则出现故障的原因可能是灯泡断路．（4）随灯泡电压的增大，灯泡功率变大，温度升高，灯泡电阻变大，灯泡的电阻随温度变化而变化，它的电压与电流不成正比，灯泡的I﹣U图象不是直线，而是一条曲线，图象应该是图中的A．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）0.72W；B；
（3）灯泡断路；（4）A；灯泡的电阻会随温度的变化而变化，它的电流与电压不成正比．
【分析】（1）滑动变阻器、灯泡串联接入电路，根据灯泡的额定电压现则电压表量程，电压表量程应略大于灯泡额定电压；（2）确定电压表、电流表的量程、最小分度值，根据图示电压表与电流表，读出电压表与电流表的示数U与I，由P=UI求出灯泡的功率；
灯泡电压小于额定电压，应调节滑片P，减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大灯泡电压．（3）电流表无事后素，说明电路断路；灯泡不亮可能是灯泡断路、短路或灯泡之外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连接，电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知灯泡断路．（4）随加在两端电压的增大，灯泡功率增大，温度升高，灯泡电阻变大，灯泡的电阻随温度变化而变化，它的电压与电流不成正比．
23.【答案】
（1）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为额定电压
；0～15V
；R2
（2）所接的电压表量程为0～3V；灯泡断路
（3）开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为时为止
【解析】【解答】（1）伏安法测灯泡额定功率时，滑动变阻器的主要作用是移动滑动变阻器的滑片，使灯泡在额定电压下工作；灯泡的额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程。灯泡正常工作时，电路电流约为，
，滑动变阻器两端电压为：U′=U-UL=6V-3.8V=2.2V，所以滑动变阻器电阻为：
。“5Ω0.5A”滑动变阻器的电阻太小，不能满足实验需要，所以选择“10Ω0.5A”的滑动变阻器。（2）①电压表的指针偏转到最大值的右侧，所接的电压表选择的是0～3V量程；②灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表示数较大，把灯泡取下，两表的示数不变，所以灯泡断路。（3）开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，测出电流I1
，
开关S拨到位置2，滑片位置不变，测出电流I2
．
这种情况测出的灯泡的电阻与灯泡在3.8V时的电阻不同，利用
计算额定功率是有较大的误差。实验应该改为，开关S拨到位置1，移动滑片P直到电流表的示数为
时为止。故答案为：（1）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为额定电压；0～15V；R2；（2）所接的电压表量程为0～3V；灯泡断路；（3）开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数为
时为止。
【分析】伏安法测功率的实验中，滑动变阻器有两个作用：一是保护电路．二是改变灯泡两端的电压，使灯泡两端电压为额定电压，这个作用是很重要的．由灯泡的额定电压确定电压表的量程。灯泡与滑动变阻器串联在约为6V的电源上，灯泡正常工作时，求得滑动变阻器电压，求得灯泡正常工作时的电流，即滑动变阻器电流，根据
计算需要的滑动变阻器的最小电阻．滑动变阻器最大电阻稍大于电路中需要的电阻．滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路中的最大电流；电压表阻值摆到最大刻度右侧，说明选择量程太小；
灯泡不亮可能是灯泡短路或灯泡断路或灯泡以外的电路断路．取下灯泡，两表示数不变，以确定故障原因；测灯泡的额定功率，一定要使灯泡在额定电压下工作，利用
计算灯泡的额定功率。灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，电阻大小不同，计算额定功率必须用3.8V时的电阻，用其它电压下的电阻会出现较大的误差。