备战2020中考物理专题2-18测量小灯泡的电功率（附解析）.doc

1 2.18 测量小灯泡的电功率 1．（2019·安顺）小军同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材和电路，其中电源 电压为 6V，小灯泡的额定电压为 2.5V（灯丝电阻约为 12Ω） （1）为了能够顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用　 　（选填“A”或“B”）。 A．“10Ω 5A”的滑动变阻器 B．“50Ω 0.5A”的滑动变阻器 （2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电 路只有一处故障，则故障原因是　 　。 （3）根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象（如图乙所示），分析图象 可知：小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）完成上面实验后，小军同学又想测量额定电压为 U 额的小灯泡的额定功率，但发现电流表已经坏，于 是他又找来了两个开关和一定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压恒为 U，定值电阻的阻值为 R0，请你完成下面实验步骤： ①　 　（填写 S、S1、S2 的通断情况），调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为　 　； ②　 　（填写 S、S1、S2 的通断情况），保持滑动变阻器的滑片不动，读出电压表示数为 U1； ③灯泡额定功率的表达式为 P 额＝　 　。 【答案】（1）B；（2）小灯泡断路；（3）0.625；（4）①闭合开关 S、S1；U－U 额；②闭合开关 S、S2；③ U1 U额 R0 。 【解析】解：（1）灯泡正常工作时电流为 IL＝ UL RL＝ 2.5V 12Ω≈0.2A．测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻 器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器两端电压为：U 滑＝U－UL＝6V－2.5V＝ 3.5V，由 I＝ U R可得滑动变阻器电阻为：R 滑＝ U滑 IL ＝ 3.5V 0.2A＝17.5Ω．滑动变阻器应选“50Ω 0.5A”的滑动变 阻器，故选 B； （2）闭合开关后，小灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的，电流表无示数，说明电路存在断2 路；电压表示数有示数，说明与电压表并联的灯泡断路； （3）根据图乙知，当电压为额定电压 U＝2.5V 时，电流 I＝0.25A， 小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W （4）分析实验的原理可以得出其具体的步骤为： ①闭合开关 S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 U－U 额； ②闭合开关 S、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出电压表示数为 U1； ③通过灯泡的电流：I＝IR0＝ U1 R0， 灯泡的额定功率的表达式为 P 额＝U 额 I＝U 额× U1 R0＝ U1 U额 R0 。 故答案为：（1）B；（2）小灯泡断路；（3）0.625；（4）①闭合开关 S、S1；U－U 额；②闭合开关 S、S2；③ U1 U额 R0 。 2．（2019·毕节）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供的器材有：小灯泡（额定电压为 2.5V， 正常发光时灯丝电阻约为 9Ω）、电源（电压恒为 6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线 若干。 （1）小杨同学检查器材完好后，按图甲所示的电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应置于　 　 （选填“A”或“B”）端。 （2）当闭合开关时，发现电流表指针偏转情况如图乙所示，造成这种现象的原因是　 　。 （3）小杨同学纠正了错误，正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数， 请分析出现这种现象的原因是　 　。 （4）为测量小灯泡的额定功率，接下来的操作应该是调节滑动变阻器，　 　，读出并记录电流表的示 数。 （5）当电压表的示数如图丙所示，电路中的电流为 0.3A 时，则小灯泡的实际功率为3 　 　W。 【答案】（1）B；（2）电流表正负接线柱接反了造成的；（3）小灯泡实际功率太小，不足以让小灯泡发光； （4）使小灯泡两端电压为 2.5V；（5）0.72。 【解析】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即 B 端； （2）由图 2 所示电流表可知，测量电流过程中，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了 造成的； （3）（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表示数均较小，则说明滑动变阻器的电阻较大，使 得灯泡的实际功率太小造成； 要想测量小灯泡的额定功率，此时应减小滑动变阻器的阻值，使小灯泡两端电压为 2.5V； （5）电压表选择 0～3V 量程，每一个大格代表 1V，每一个小格代表 0.1V，电压表的示数为 2.4V，小灯泡 的实际功率为：P＝UI＝2.4V×0.3A＝0.72W。 故答案为：（1）B；（2）电流表正负接线柱接反了造成的；（3）小灯泡实际功率太小，不足以让小灯泡 发光；（4）使小灯泡两端电压为 2.5V；（5）0.72。 3．（2019·宿迁）图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为 3V 不变。 甲 乙 （1）请用笔划线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。 （2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最______端（选填“左”或“右”）。 （3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电 流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡______（选填“短路”或“断 路”）。 （4）排除故障后，移动滑片，实验小组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 I－U 图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率为______W。 （5）实验过程中，当电压表示数为 1V 时，滑动变阻器连入电路的阻值为______Ω。 【答案】左 短路 0.75 10 【解析】4 （1）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： （2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处，即最左端； （3）正确连接好电路，闭合开关，发电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表 完好，故障可能是小灯泡短路； （4）根据绘制成的图乙所示的 I－U 图象，灯在额定电压下的电流为 0.3A，由小灯泡的额定功率为： P=UI=2.5V×0.3A=0.75W； （5）实验过程中，当电压表示数为 1V 时，电流为 0.2A，根据串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器连 入电路的阻值为：R 滑= U－U1 I = 3V－1V 0.2A =10Ω。 （1）根据灯的额定电压为 2.5V 确定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； （2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处； （3）正确连接好电路，闭合开关，发电流表有示数，则电路为通路，根据灯泡不亮，电压表无示数分； （4）根据绘制成的图乙所示的 I－U 图象生灯在额定电压下的电流，根据 P=UI 求出小灯泡的额定功率； （5）实验过程中，当电压表示数为 1V 时可知电流大小，根据串联电路的规律及欧姆定律得出滑动变阻器 连入电路的阻值。 4．(2019·巴彦淖尔)在测量小灯泡的电功率时，电源电压为 3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）在如图甲所示的电路中，闭合开关移动滑片，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，原因 是　 　，经分析有一根导线链接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确 的电路。 （2）电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的 I﹣U 图象如图乙 所示，则小灯泡的额定功率是　 　W，由图可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而　 　，滑动 变阻器的规格应选择　 　。5 A.10Ω 1A B.15Ω 1A C.25Ω 1A D.30Ω 1A （3）有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比，你认为这种说法　 　（选 填“合理”或“不合理”），理由是　 　。 【答案】（1）电压表串联在电路中（2）0.625；增大； C（3）不合理； 灯丝电阻是变化的，无法得到电 流与电压成正比。 【解析】 （1）在电路中，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，因电压表内阻很大，故电路的电流很小， 灯不亮； 灯与变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示： （2）根据小灯泡的 I﹣U 图象知，灯在额定电压下的电流为 0.25A，小灯泡的额定功率是： P＝UI＝ 2.5V×0.25A＝0.625W； 由图可知，灯的电流随电压的变大而增大，根据 P＝UI，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大； 由图知，当电压表示数为 0.5V 时，电路的最小电流为 0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器的 最大电阻为： R 滑＝ U－U1 I1 ＝ 3V－0.5V 0.1A ＝25Ω，故变阻器规格应选择 C； （3）探究出导体中电流和导体两端电压关系时，要控制电阻阻值不变，因灯丝电阻是变化的，无法得到电 流与电压成正比成正比，这种说法不合理。 5．(2019·赤峰)在用伏安法测量小灯泡的电功率实验中，已知待测灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）滑动变阻器连线情况如图所示，在闭合开关进行实验前滑动变阻器的滑片应调节到　端（选“A”或 “B”）。 （2）在试触时发现，电流表情况如图乙所示，出现这种情况的原因是　 　。将电路改正后进 P A B6 行实验，当电压表的示数为 2V 时，电流表的示数（如图丙所示）是　　A。 【答案】（1）A；（2）电流表正负接线柱接反了；0.3 【解析】（1）在闭合开关进行实验前滑动变阻器的滑片应调节到阻值最大处； （2）电流应从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则，指针反向偏转； 根据电流表选用的量程确定分度值读数。 （1）滑动变阻器连线情况如图所示，即 PB 电阻丝连入电路，在闭合开关进行实验前滑动变阻器的滑片应 调节到阻值最大处，即 A 端； （2）在试触时发现，电流表情况如图乙所示，出现这种情况的原因是：电流表正负接线柱接反了； 将电路改正后进行实验，当电压表的示数为 2V 时，图丙中电流表选用小量程，分度值为 0.02A，示数是 0.3A；电流表正负接线柱接反了。 6. (2019·聊城)如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻大约为 10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A”的 A 滑动变阻器和“50Ω 2A”的 B 滑动变阻器，电源电压为 6V。 （1）本实验中应选择______滑动变阻器（选填“A”或“B”）。 （2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，滑动 变阻器连入电路的阻值变大。 （3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是 ______。 A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 （4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变 阻器的滑片向______（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，7 则小灯泡的额定功率为______W。 （5）实验中多次测量的目的是______。 A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差 【答案】B C 右 0.45 A 【解析】 解：（1）小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻大约为 10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流： I= U R= 2.5V 10Ω =0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U'=6V－2.5V=3.5V， 由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值 R= U' I = 3.5V 0.25A =14Ω＞10Ω，故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器 B； （2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约 0.25A，所以电流表应使用 0~0.6A 量程，由滑片 P 向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物 图如图所示； （3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电 路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行 C 项操作； （4）闭合开关，由图乙知，电压表量程 0~3V，分度值 0.1V，电压表示数为 1.7V，小于灯的额定电压 2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据 分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为 2.5V 时，小灯泡 正 常 发 光 ； 由 图 丙 知 ， 电 流 表 分 度 值 为 0.02A ， 此 时 示 数 为 0.18A ， 则 小 灯 泡 的 额 定 功 率 P=UI=2.5V×0.18A=0.45W； （5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到 灯泡亮度也实际功率的关系。故选 A。 故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。 （1）根据小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻大约为 10Ω 由欧姆定律求灯的额定电流，根据串联电路电压的 规律，求灯正常发光时变阻器分得的电压为，由欧姆定律，求变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器选用8 的规格； （2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，根据灯泡正常工作电流确定电流表量程，由滑片 P 向左 移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大确定变阻器的接线柱； （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路 是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作； （4）灯在额定电压下正常发光，比较电压与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律结合分压原理确定 滑片移动的方向；根据电流表小量程读数，由 P=UI 求灯的额定功率； （5）改变灯泡两端的电压，测得流过灯泡的电流，由 P=UI 可求出不同电压下灯泡的实际功率。 本题测量小灯泡的电功率，考查了器材的选择、电路的连接、电表的读数、额定功率的计算、多次实验的 目的等知识，综合性较强。 7．(2019·枣庄)在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供的器材有：6V 的电源一个，2.5V 的小灯泡（电 阻约为 10Ω）一个，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，“50Ω 2A”的滑动 变阻器 A 和“10Ω 1A”的滑动变阻器 B 各一个，开关一个，导线若干。 （1）通过估算，你应选用的滑动变阻器是　 　（选填“A”或“B”）。 （2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画 “×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。 （3）连线好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯 泡　　（选填“短路”或“断路”）。 （4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2.5V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡 的额定功率是　　W，小灯泡正常工作时的电阻是　　Ω，（小数点后保留 1 位小数） （5）根据测出的数据，作出了小灯泡的电流 I 与电压 U 的关系图线，发现该图线不是一条直线，如图丙所 示，其原因是温度升高，灯丝电阻　 　（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）A；（2）如上；（3）短路；（4）0.75；8.3；（5）增大 【解析】（1）由欧姆定律求出 2.5V 的小灯泡（电阻约为 10Ω0 的额定电流，由串联电路的规律及欧姆定律 求出灯正常发时变阻器连入的电阻确定选用的滑动变阻器；9 （2）原电路中，灯短路了，电压表串联在电路中是错误的，灯与电流表串联，电压表与灯并联； （3）连线好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表无示数分析； （4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据 P＝UI 求出小灯泡的额定功率；由欧姆定律求出小灯泡 正常工作时的电阻； （5）灯的温度升高，灯丝电阻增大。 （1）2.5V 的小灯泡，电阻约为 10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为： I= UL R = 2.5V 10Ω= 0.25A，由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发时变阻器连入的电阻： R 滑= U－UL I = 6V－2.5V 0.25A = 14Ω，故选滑动变阻器是 A； （2）原电路中，灯短路了，电压表串联在电路中是错误的，灯与电流表串联，电压表与灯并联，如下所示： （3）连线好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表无示数，则故障 原因可能是小灯泡短路； （4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2.5V 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，电流为 0.3A，则小灯泡的额定功率是： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，由欧姆定律，小灯泡正常工作时的电阻是： R= U I= 2.5V 0.3A= 8.3Ω； （5）如图丙所示，小灯泡的电流 I 与电压 U 的关系图线不是一条直线，其原因是温度升高，灯丝电阻增大。 8．(2019·深圳)如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片 P 向 B 端移动时小灯10 泡变暗）。 （2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一 故障的原因可能是________。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 到某处，电压表的示数如 乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片 P 向________（选填“A”或“B”）端移动，直到 电压表的示数为 2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为____W。 （3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等 于其额定功率的四分之一，其原因是___________。 （4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）。 A．探究电流与电压的关系 B．探究电流与电阻的关系 【答案】（1）如图所示 （2）①滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处 ②A ③0.8 （3）灯泡电阻随温度发 生变化（4）A 【解析】（1）滑动变阻器的滑片 P 向 B 端移动时小灯泡变暗，则说明电路中的电流变小，根据欧姆定律可 知，滑动变阻器连入电阻变大，因此应将滑动变阻器的 A 连入电路，连线如图所示； （2）闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光，说明电路中电路很大，电阻太小，因此原因应是在闭合开关前， 滑动变阻器的阻值没有调到最大处；小灯泡的额定电压为 2.5V，电压表此时示数为 1.8V，因此应将使小灯 泡两端的电压升高，则滑动变阻器两端电压应减小，根据串联电路分压规律，应减小滑动变阻器连入电阻， 所以应将滑片向 A 端移动；当电压表的示数为 2.5V 时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为 0.32A，即为 小灯泡的额定电路，小泡灯额定功率 P=UI=2.5V×0.32A=0.8W； （3）某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一， 是因为当电压发生改变后，通过灯丝的电流也会发生改变，灯丝的发热程度不同，灯丝的温度也会发生改 变，导致电阻发生了改变； （4）将小灯泡换成定值电阻，还可以完成的实验是探究电流与电压的关系，不能完成探究电流与电阻的关 系，后者要多次改变电阻的大小，而只有一个电阻是无法完成的。 9．(2019·达州)实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源（电压恒为 6V）开关、电压表11 和电流表各一只、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡（电阻约为 10Ω）、滑动变阻器（“20Ω 1A”）、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）。 （2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是　 　。 （3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示， 则小灯泡的额定功率为　 　W．从图象中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）小陈同学为了验证电流跟电阻的关系，他又借到了一个滑动变阻器（50Ω 0.5A）和五个定值电阻 （5Ω、10Ω、15Ω、20Ωg、25Ω），其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的灯泡，小陈同学得到如图丁 所示的电流随定值电阻变化的图象，则实验中他所用的滑动变阻器是　 　（选填字母：A.20Ω 1A B.50Ω 0.5A），若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所用定值电阻的阻值为　 　Ω。 （5）下课前老师布置了一道课后作业。要求：在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻 Rx 的阻值。 实验器材：电阻 Rx、电源（电压恒定但未知）、滑动变阻器（已知最大阻值为 R0）、电流表、开关、导线若 干。 小张同学设计了如图戊所示的电路图，用以下步骤测 Rx 的阻值。 ①闭合开关 S，移动滑片 P 至 B 端，记下电流表示数 I1； ②移动滑片 P 至 A 端，记下电流表示数 I2（I1 未超过电流表的量程）； ③请帮他写出 Rx 的表达式：Rx＝　 　（用字母 R0、I1、I2 表示）。 【答案】（1）如上所示；（2）电流表指针没有调零；（3）0.625；变大；（4）B；10；（5） (I2－I1) R0 I1 【解析】（1）滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下 所示：12 （2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是电流表指针没有调零。 （3）根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知，灯在额定电压下的电流为 0.25A，则小灯泡的 额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； 从图象知，当电压为 0.5V 时，电流为 0.1A，由欧姆定律，灯的电阻为： R1＝ U1 I1＝ 0.5V 0.1A＝5Ω，同理，灯正常发光时的电阻为 10Ω，故当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示 数之比 （灯的电阻）变大； （4）图丁所示的电流随定值电阻变化的图象，电流与电阻之积为： U＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣0.5A×5Ω＝2.5V， 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U 滑＝U－UV＝6V－2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表 示数的 3.5V 2.5V＝1.4 倍，根据分压原理，当接入 25Ω 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为： R 滑＝1.4×25Ω＝35Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 35Ω 的滑动变阻器，则实验中他所 用的滑动变阻器是 50Ω 0.5A，选 B； 若变阻器连入的阻值为 14Ω，由欧姆定律，电路的电流为： I＝ U滑 R滑＝ 3.5V 14Ω＝0.25A，由欧姆定律，则所用定值电阻的阻值为：R 定＝ UV I ＝ 2.5V 0.25A＝10Ω； （5）①闭合开关 S，移动滑片 P 至 B 端，记下电流表示数 I1； ②移动滑片 P 至 A 端，记下电流表示数 I2（I1 未超过电流表的量程）； ③在①中两电阻串联，由电阻的串联和欧姆定律，电源电压： U＝I1（Rx+R0），在②中，为 R0 的简单电路，由欧姆定律： U＝I2R0，因电源电压不变，故：U＝I1（Rx+R0）＝I2R0， Rx 的表达式：Rx＝ (I2－I1) R0 I1 10．(2019·凉山)某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，已知电源电压为 3V，小 灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应置于　　（选填“A”或“B”）端，目的是　　。13 （2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是　 　。 （3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片 P 到某位置时，电压表的示数为 2.2V，若想测量小灯泡的额定 功率，应将滑片 P 向　　（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示， 为　 　A，则小灯泡的额定功率为　 　W。 甲 乙 【答案】（1）A；保护电路；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）B；0.32；0.8 【解析】（1）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片 P 应置于阻值最大处； （2）电流应从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，反之指针反向偏转； （3）灯在额定电压下正常发光，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； 根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据 P＝UI 求出灯泡的额定功率。 解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应置于阻值最大处的 A 端，目的是保护电路。 （2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是电压表正负接线柱接反了。 （3）灯在额定电压下正常发光，示数为 2.2V 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 B 端移动， 直到电压表示数为额定电压；当小灯泡正常发光时，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，电流为 0.32A，灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。 11． (2019·泰州)在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）按照图甲正确连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，两表指针均有偏转，造成该现象的原因不可能的是 _________。 A.小灯泡断路 A B14 B.小灯泡两端电压太小 C.滑动变阻器阻值太大 D.电源电压太小 （2）移动滑片，当电压表的示数为_________V 时，小灯泡正常工作，读出此时电流表的示数为 0.3A，则 小灯泡的额定功率为_________W （3）根据实验测得的数据画出小灯泡 I-U 关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除)，分析图像可知，当 小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻_________(增大/减小/不变). （4）当小灯泡两端电压为 2V 时，其实际功率在以下哪个范围内： _________。 A.P 实≤0.48W B.0.48W＜P 实＜0.6W C.0.6W≤P 实＜0.75W D.P 实≥0.75W 【答案】（1）A（2）2.5 0.75 （3）减小 （4）B 【解析】A．小灯泡断路，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意； BD．小灯泡两端电压太小或电源电压太小，灯不发光，但两表均有示数，符合题意 C．滑动变阻器阻值太大，电路中的电流过小，灯不发光，但两表均有示数，符合题意， 故选 A； （2）移动滑片，当电压表的示数为 2.5 V 时，小灯泡正常工作。读出此时电流表的示数为 0.3 A，则小灯泡 的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W； （3）据实验测得的数据画出小灯泡 I-U 关系图象如图乙，因当电压表的示数为 2.5 V 时，小灯泡正常工作。 读出此时电流表的示数为 0.3 A，灯的电压不能超过为的额定电压的五分之一，即灯的实际电压不能超过 3 V，结合图知，横坐标每大格为 0.5 V. （4）由图知，当小灯泡两端电压为 2 V 时，电流在 0.24A＜I 实＜0.3A，根据 P=UI，确定功率范围。 12.（2019·河南）在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下 器材:电源电压 U 恒为 8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡的额定电压 U 额=2.5N,额定功率小于 1.2W, 两个阻值分别为 10Ω、20Ω 的定值电阻 R0 可供选择。15 甲 乙 丙 丁 (1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,完成图 乙中实物电路的连接。 (2)正确连接电路后,进行实验记录的数据如右表所示。当电压表示数为 2.5V 时,电流表示数如图丙所示,小 灯泡的额定功率为 W。 实验次数 物理量 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44 电功率/W (3)分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而 。根据数据还可判断出, 小聪在实验中选用的是 R0= Ω 定值电阻。 (4)完成实验后,爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图丁所示的电路,所用电 压表量程为“0~15V”,请将以下实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后,闭合开关 S,将开关 S 拨至“1”,调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ②滑片不动,再将开关 S 拨至“2”,读出电压表示数为 U0; ③小灯泡的额定功率:P 额= 。（用 U 额、U0、R0 表示） 若步骤②中,在将开关 S1 拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功 率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。 【答案】（1）如下图所示；（2）1.05；（3）增大； 10；（4）①5.5V； ③U 额× U0 R0； 偏小 【解析】（1）先根据 P=UI 估测灯泡的额定电流，进而确定电流表的量程，然后按电流的顺顺连接即可； （2）电流表选择 0～0.6A 量程，分度值为 0.02A，根据指针位置进行读数，然后根据 P=UI 求出小灯泡的额 定功率；16 （3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据 P=UI 可知小灯泡消耗的电功率变化 情况；由表中数据可知，第 5 次实验电流最大，此时电路总电阻最小，根据 I= U R求出第 5 次实验时电路总电 阻，进而得出答案； （4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据串联电路电压规律可得出电 压表的示数；滑片不动，再将开关 S1 拨至“2”，求出此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，根据P 额=U 额 I 额求出小灯泡的额定功率；将开关 S1 拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大， 根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压和定值电阻 R0 两端的电压变化，最后根据 P 额=U 额 I 额可判 断测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小还是偏大。 （1）由 P=UI 得，小灯泡的额定电流约为：I= P U = 1.2W 2.5V =0.48A＜0.6A，所以，电流表选择 0~0.6A 的量程； 灯泡、R0 及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与 R0 的左接线柱连接，如图所示： （2）由（1）可知，电流表选择 0~0.6A 的量程，分度值为 0.02A，示数为 0.42A， 则小灯泡的额定功率：P 额=U 额 I 额=2.5V×0.42A=1.05W。 （3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据 P=UI 可知，小灯泡消耗的电功率增 大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。 由表中数据可知，第 5 次实验电流最大，此时电路总电阻最小， 由 I= U R可得，第 5 次实验时电路总电阻：R 总= U I5 =18.2Ω＜20Ω， 因 R 总=RL+R0+R 滑，已知定值电阻 R0 的阻值为 10Ω 或 20Ω， 故小聪在实验中选用的是 R0=10Ω。 （4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压， ①闭合开关 S，将开关 S1 拨至“1”，小灯泡、R0 和滑动变阻器串联，电压表测 R0 和滑动变阻器两端的电压， 调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时， 电压表的示数：UV=U－U 额=8V－2.5V=5.5V。 ②滑片不动，再将开关 S1 拨至“2”，电压表测R0 两端的电压 U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：17 I 额= U0 R0。 ③小灯泡的额定功率：P 额=U 额 I 额=U 额× U0 R0。 将开关 S1 拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动 变阻器两端的电压变大，定值电阻 R0 两端的电压 U0 变小， 根据 P 额=U 额 I 额=U 额× U0 R0可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。 13．（2019·河北）小明利用如图 1 所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为 25v 的小灯 泡、电池组（二节干电池串联，电压为 3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、 开关三个和导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图 2 中的实物电路按照图 1 所示的电路图连接完整。 （2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到　　（选填“左”或“右”）端。 （3）连接完电路后，小明只闭合 S、S1 时，移动滑片 P，电压表示数发生改变；只闭合 S、S2 时，移动滑片 P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表 所示。则电路中一定存在的故障是　　（填写序号） ①灯泡 L 处断路 ②灯泡处短路 ③开关 S2 处断路 （4）排除故障后，小明继续实验。 ①只闭合 S、S2，移动滑片 P，使电压表的示数为　　V ②只闭合 S、S1，保持滑片 P 不动，读出电压表的示数为 2.25V ③小灯泡的额定功率为　　W。 （5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率 P 实　　（选填“＞”、“＜”或“＝”） 1 4P 额。 【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压 U”和“电阻 r”两个物理 量来描述它（如图 3 所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片 P 的位 测试元件 灯泡 L 开关 S2 电压表 无示数 有示数18 置不变，只闭合 S、S2 时，读出电压表示数为 2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻 r 是　　Ω。 【答案】（1）如上图所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5； ②0.75；（5）＞；【拓展】1.5。 【解析】（1）根据电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，结合由于灯泡 的额定电压选择电压表的量程； （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处； （3）根据电压表的示数情况判断故障位置； （4）第一步应使灯泡正常发光，进而知道电压表的示数；利用串联分压规律求出滑动变阻器接入的阻值， 然后根据串联电路电压特点和欧姆定律以及电功率公式求出小灯泡的额定功率； （5）当电阻不变时，由 P＝ U2 R 可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是 变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，从而得出答案； 【拓展】根据串联电路特点和欧姆定律求出小明实验中所用电池组的电阻 r。 解：（1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压 为 2.5V＜3V， 故只需将电压表的“3”接线柱与开关 S1 的右接线柱连接即可，如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端。 （3）①若灯泡 L 处断路，将电压表与灯泡 L 并联，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意； ②若灯泡 L 处短路，将电压表与灯泡 L 并联，则电压表无示数，将电压表与开关 S2 并联，则电压表仍然无 示数，故②不符合题意； ③若开关 S2 处断路，将电压表与开关 S2 并联，则电压表无示数且接近电源电压，故③符合题意。 （4）①只闭合 S、S2，R 与 L 串联，电压表测 L 两端的电压，移动滑片 P，使电压表示数 U 额＝2.5V，此时 灯泡 L 正常发光； ②只闭合 S、S1，R 与 R0 串联，此时电压表测 R0 两端的电压 U0＝2.25V， 则有： U0 R0＝ U－U0 R滑 ，即： 2.25V 5Ω ＝ 3 V－2.25V R滑 ，解得：R 滑＝ 5 3Ω， ③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U 滑′＝U－U 额＝3V－2.5V＝0.5V，19 此时电路中的电流：I＝ U滑′ R滑 ＝ 0.5V Ω ＝0.3A， 则小灯泡的额定功率：P 额＝U 额 I＝2.5V×0.3A＝0.75W。 （5）当电阻不变时，由 P＝ U2 R 可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一， 由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小， 故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率 P 实＞P 额。 【拓展】由第（4）问可知，小灯泡正常发光时电路中的电流 I＝0.3A， 将电压表并联在电池组两端，其测量滑动变阻器和灯泡的总电压 U′＝2.55V， 则电池电阻两端的电压：Ur＝U－U′＝3V－2.55V＝0.45V， 所以，所用电池组的电阻：r＝ Ur I ＝ 0.45V 0.3A ＝1.5Ω。 故答案为：（1）如上图所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5； ②0.75；（5）＞；【拓展】1.5。 【点评】本题是一道测量小灯泡电功率的实验题，考查了实物图的连接、注意事项、电路故障分析、电功 率的计算等，对于第（5）问，若能画出小灯泡的 I﹣U 图象，解题更直观，属于中考常考题型。 14．（2019·绥化）小倩同学现有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接 了如图甲所示的实验电路（不完整），电源电压恒为 6V． （1）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（连线时导线不能交叉） （2）图甲中，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位于　 　（选填 “A”或“B”）端。 （3）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是　 　。 （填字母） A．更换小灯泡 B．检查电路是否有故障 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光 （4 ）实验时，移动滑片 P 到某处，电压表示数为 2.5V ．要测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向　 　 （选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为 3.8V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率20 是　 　W。 （5）在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻 R0，设计了如图丙所示的电 路，测量额定电压为 U 额的另一小灯泡的额定功率。操作如下： ①闭合开关 S、S1，断开 S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为　 　； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关 S、S2，断开 S1，读出电压表示数为 U； ③小灯泡的额定功率 P 额＝　 　。（用 U、U 额和 R0 表示） 【答案】（1）如解析图所示（2）断开；B（3）C（4）A；1.14（5）U 额；U 额× U－U额 R0 【解析】解：（1）灯的额定电压为 3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示： （2）图甲中，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位于阻值最大处 B 端。 （3）电路连接完整后，闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡不发光，则电路中的电流 过小，接下来的操作应该是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光； （4）灯在额定电压下正常发光，示数 2.5V 小于灯的额定电压 3.8V，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 A 移动，直 到电压表示数为额定电压； 当电压表示数为 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 0.3A，则 小灯泡的额定功率是：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W； （5）①闭合开关 S、S1，断开 S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 U 额； ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关 S、S2，断开 S1，读出电压表示数为 U； ③在②中，电压表测灯与定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联 电路电压的规律，此时定值电阻的电压为： U0＝U－U 额，由欧姆定，灯的额定电流： I＝ U－U额 R0 ，小灯泡的额定功率：P 额＝U 额× U－U额 R0 。 15．（2019·孝感）某班同学分成两个小组做了以下不同的实验： （1）第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系，小灯泡的额定电压为 2.5V 实物电路连接如图所示。21 ①开关闭合后，会发现　 　（选填“电压表”或“电流表”）的指针反偏； ②将错误连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 0.2V 时，发现灯泡不亮，你认为其 原因是　 　（填写选项前的字母序号） A：小灯泡断路 B：小灯泡的实际功率太小 ③继续调节滑动变阻器，使电压表的示数为 2.5V，灯泡正常发光，电流表的示数为 0.30A；再调节滑动变 阻器使电压表的示数达到 3.0V，灯泡强烈发光，此时灯泡的实际功率 　 　（选填“小于”或“等于”或“大于”）1.08W。 （2）第二小组测量额定电压为 3.8V 的小灯泡的额定功率，采用如甲所示的电路图，其中电源电为 4.5V，R＝ 10Ω。 ①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为　 　A，灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将电流表改接到灯泡所在的支路，与灯泡串联，闭合开关 后，电流表的示数如图乙所示，则此时通过灯泡的电流为　 　A； ③灯泡的额定功率为　 　W。 【答案】（1）①电压表；②B；③小于；（2）①0.38；②0.4；③1.52。 【解析】解：（1）①电流从电压表负接线柱流入了，故开关闭合后，会发现电压表的指针反偏；②灯的额 定电压为 2.5V，而灯的实际电压为 0.2V 时，故灯的实际电流很小，根据 P＝UI 灯的功率太小，灯不发光， 选 B；③电压表的示数为 2.5V，灯泡正常发光，电流表的示数为 0.30A，灯的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A ＝0.75W；根据 P＝ U2 R ，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，电压表的示数达到 3.0V 为额定电压的 3V 2.5V＝1.2 倍，若灯的电阻不变，则灯泡的实际功率为：P 实＝（1.2）2×0.75W＝1.08W，但因灯的电阻随 温度的升高而变大，根据 P＝ U2 R ，故此时灯泡的实际功率小于 1.08W； （2）①灯在额定电压下正常发光，根据并联电路各支路电压相等，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使 电流表的示数为 I′＝ U′ R′＝ 3.8V 10Ω＝0.38A，灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关，将电流表改接到灯泡所在的支路，与灯泡串联，闭合开关22 后，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，则此时通过灯泡的电流为 0.4A； ③灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝3.8V×0.4A＝1.52W。 16．(2019·宁夏)小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图 16 甲所示的实验电路，小 灯泡标有“2.5V”的字样。 （1）图 16 甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现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。 （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数．则可能的故障是 ________________________________________。 （3）排除故障后继续实验，小明进行了 4 次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数 为 1.7V 时，电流表示数如图 16 乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。 实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电功率 P/W 灯泡的亮度 1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮 2 1.7 较暗 3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常 4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮 （4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是：________________。 （5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是________________________________。 （ 6 ） 此 实 验 中 将 小 灯 泡 换 成 5Ω 、 l0Ω 、 20Ω 的 定 值 电 阻 还 能 完 成 的 探 究 实 验 是 ： ________________________。 【答案】(1) (2)小灯泡短路 (3)0.24A (4)7.08Ω (5)0.408W (6)灯 泡的亮度由实际功率的大小决定，实际功率越大，灯泡越亮 (7)灯丝的电阻随温度的升高而增大 (8) 电路中电流与电阻的关系 【解析】23 测量小灯泡的电压时，电压表应与小灯泡并联如图 ；发现小灯泡不亮，而电流表有示数， 说明电路是通路，电压表没有示数，说明小灯泡两端没有分压，因此故障为小灯泡短路；由图乙可知电流 表示数为 0.24A；电阻值为：R= U I= 1.7V 0.24A= 7.08Ω；电功率为：P=UI=1.7V×0.24A=0.408W ； 由表格数据可知结论为：灯泡的亮度由实际功率的大小决定，实际功率越大，灯泡越亮； 实验过程中小灯泡发光发热，灯丝的电阻随温度的升高而增大； 将小灯泡换成 5Ω、l0Ω、20Ω 的定值电阻，变量为电阻值，因此还可探究电路中电流与电阻的关系。 17．(2019·西宁)小韩用如图 1 甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为 3V，小灯泡的额定电压 为 2.5V，正常发光时电阻约为 10Ω。 （1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图甲电路连接完整。 （2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片 P 应置于　 　（选填“C”或“D”）端。 （3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 3V，产生该现象的原因可能是小灯泡　 　 （选填“短路”或“断路”）。 （4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 到某一点，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端 的电压为　 　V，若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片 P 向　 　（选填“C”或 “D”）端移动，根据该同学实验得到的如图所示的I﹣U 图象，小灯泡的额定功率为　 　W。 （5）小韩还想用标有“600res/（kW•h）”的电能表测出一个电灶的电功率。测量时关闭其他用电器，只 让电灶单独工作，发现 6min 电能表的转盘转过 120r，则这段时间电灶消耗的电能是　 　J，电灶的功率 为　 　W。 【答案】（1）如图（2）C；（3）断路；（4）2.2；D；0.5；（5）7.2×105；2000 【解析】（1）小灯泡的额定电压为 2.5V，正常发光时电阻约为 10Ω，由欧姆定律，灯正常发光时的电流约 为：I＝ UL R ＝ 2.5V 10Ω＝0.25A；故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：24 （2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片 P 应置于阻值最大处的 C 端。 （3）若灯泡短路，则电压表示数为 0，电路为通路，灯泡发光，电流表有示数，不符合题意；若灯泡断路， 灯泡不发光，则电流表示数为 0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意；故闭合开关后，小 灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 3V，产生该现象的原因可能是小灯泡断路； （4）图中电压选用小量程，分度值为 0.1V，示数为 2.2V； 灯在额定电压下正常发光，2.2V 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 D 移动，直到电压表示 数为额定电压； 根据该同学实验得到的如图 2 所示的 I﹣U 图象知，灯在额定电压下的电流为 0.2A，小灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W； （5）转盘转动 120 转，电灶消耗的电能： W＝120× 1 600 kW•h＝0.2kW•h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J； 电灶的功率：P＝ W t＝ 0.2kW•h h ＝2kW＝2000W。 18. (2019·青海)在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为 2. 5V，电源为两节新干 电池。 （1）请用笔画线表示导线将图 13 甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片 P 向左滑动时，接入电路 中的电阻变小。 （2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个 操作不当之处： ①___________________________________________ ②___________________________________________ （3）改正不当操作后，连续 4 次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第 2 次测量时电流表 的示数如图 13 乙所示为________A；小灯泡的额定功率是________W。 实验次数 电压 U/ V 电流 I/A 电功率 P/W 小灯泡发光情况 1 1.5 0.24 很暗25 2 2 较暗 3 2.5 0.28 明亮 4 3 0.31 很亮 （4）通过实验发现，小灯泡两端的___________越大电功率越大，灯泡越_________。 【答案】（1）如图所示；（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处； （3）0.26； 0.7；（4）电压；亮。 【解析】（1）滑动变阻器滑片 P 向左滑动时，接入电路中的电阻变小，故变阻器滑片以左电阻丝连入电路 中，如下所示： （2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个 操作不当之处： ①连接电路时开关没有断开； ②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处； （3）其中第 2 次测量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，电流为 0.26A； 灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，小灯泡的额定功率是： P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W； （4）纵向分析表中数据，小灯泡两端的电压越大电功率越大，灯泡越亮。 19．(2019·抚顺)在探究“电流与电阻的关系”实验中，小硕选用如下器材：电压恒为 5V 的电源阻值为 5Ω、 100Ω、200Ω 的定值电阻，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，电流表电压表，开关和若干导线 （1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导 线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动。小硕分析可 能是定值电阻发生了　 　故障。26 （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为　 　V。断开开关，保持 滑动变阻器滑片位置不动，将 5Ω 电阻换成 10Ω 电阻，闭合开关，应将滑片向　 　（填“ 左” 或 “右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为　 　。 （4）在探究过程中，小硕发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中 定值电阻阻值之比为　 　即可。 （5）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。 （6）小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为 0.2A 小灯泡的额定功率，已知定值电阻 R0 的阻值为 10Ω， 电源电压未知且大于小灯泡的额定电压。 ①开关 S1 接 b，S2 接 d，电流表示数为 0.6A，则电源电压为　 　V。 ②开关 S1 接 a，S2 接 c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为　 　A，此时小灯泡正常发光。 ③开关 S1 接 b，S2 接 c，使滑动变阻器的滑片　 　（填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电 流表示数为 0.3A。 ④小灯泡额定功率 P 额＝　 　W。 【答案】（1）见解析；（2）断路；（3）2；右；0.2A；（4）3：2；（5）反比；（6）①6；②0.2；③保 持不动；④0.8 【解析】 （1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻 并联，如下所示： （2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动。小硕分析可 能是定值电阻发生了断路故障； （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为 0.1V， 其示数为 2V； 根据串联分压原理可知，将定值电阻由 5Ω 改接成 10Ω 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，所以滑片应向右端移动， 使电压表的示数不变；由欧姆定律，电流表示数应为：27 I＝ UV R定＝ 2V 10Ω＝0.2A； （4）实验中保持定值电阻两端电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：5V－2V＝3V，由分压 原理，滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为 3︰2； （5）根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （6）①开关 S1 接 b，S2 接 d，电流表示数为 0.6A，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，则电源电压为：U ＝I1R0＝0.6A×10Ω＝6V； ②开关 S1 接 a，S2 接 c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 0.2A，此时小灯泡正常发光。 ③开关 S1 接 b，S2 接 c，使滑动变阻器的滑片保持不动，电流表示数为 0.3A。 在③中，变阻器与定值电阻串联，由欧姆定律，定值电阻的电压； U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，变阻器的电压为 6V－3V＝3V，由分压原理，变阻器连入的电阻为：R 滑＝10Ω； 在②中，由欧姆定律，变阻器的电压： U 滑＝IR 滑＝0.2A×10Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U 额＝6V－2V＝4V，小灯泡额定 功率：P 额＝U 额 I 额＝4V×0.2AI＝0.8W。 20. (2019·济宁)小明用如图 14 所示的电路测量额定电压为 2.5V 小灯泡的电功率. (1) 电源电压为 6V, 小灯泡的电阻约为 10Ω 有两个不同规格的滑动变阻器: 甲标有“10Ω1A”, 乙标有 “50Ω2A”,实验时应该选择滑动变阻器▲(选填“甲”或“乙”)。 实验 次数 灯泡两端 电压 U/V 通过灯丝 电流 I/A 灯泡电功率 P/W 灯泡的亮度 1 2.20 0.28 比正常发光暗 2 2.50 0.30 正常发光 3 2.80 0.32 比正常发光亮 (2)小明将实验数据和现象填写在下表中 ①可得出的实验结论:▲(写出一条即可); ②小灯泡的额定功率为▲W (3)小明用上面的实验器材测量电阻 R2 阻值时,发现电压表已损坏,重新设计电路,选了一个阻值已知的 R1, 连接电路如图 15 所示。他先将导线 C 端接到电流表“一”接线柱上,电流表读数为I1,后将导线 C 端接到电28 流表“3”接线柱上,电流表读数为 I2,则 R 的阻值为 (用已知字母表示)。 【答案】（1）乙（2）①灯的实际功率越大，灯越亮；②0.75（3） I2R1 I1－I2。 【解析】（1）灯的额定电压为 2.5V，小灯泡的电阻约为 10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为：I＝ UL R ＝ 2.5V 10Ω ＝0.25A， 根据串联电路电压的规律，此时变阻器连入电路的电阻： R 滑＝ U－UL I ＝ 6V－2.5V 0.25A ＝14Ω＞10Ω，故选用 50Ω2A 滑动变阻器，即选用乙； （2）①根据 P＝UI，由表中数据，3 次实验的功率分别为： 0.616W、0.75W、0.896W，故可得出的实验结论：灯的实际功率越大，灯越亮； ②灯在额定电压下的电流为 0.3A，小灯泡的额定功率为： P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）将导线 C 端接到电流表“－”接线柱上，R1 与 Rx 并联，此时电流表测干路总电流 I1，将导线 C 端接到 电流表“3”接线柱上，R1 与 Rx 并联，此时电流表测通过 R1 的电流 I2，则定值电阻 R1 两端电压 U1＝I2R1， 因并联电路，故为电源电压 U＝U1＝I2R1； 根据并联电路电流的特点得，通过 Rx 的电流为 Ix＝I1－I2； 故电阻 Rx 的表达式为：Rx＝ Ux Ix＝ I2R1 I1－I2。 21．(2019·锦州)在“测量小灯泡的电阻”的实验中，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）图甲是小亮同学连接的实物电路，图中有一处导线连接错误。请在连接错误的导线上画“×”，并用 笔画线代替导线在图上画出正确的连线。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，是为了　 　。 （3）改正电路后，他将测得的数据及计算结果填写在表格中。则小灯泡正常发光时的电阻为　 　欧（结 果保留一位小数）。 实验次数 1 2 3 4 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流/A 0.20 0.22 0.26 0.3029 电阻/Ω 5.0 6.8 7.7 （4）小亮从数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，你认为影响小灯泡电阻变化的主要原因是　 　。 （5）完成上述实验后，小亮还想测另一小灯泡的额定功率，他设计了如图丙所示的电路图并连接了电路。 （已知小灯泡的额定电压为 U 额，R1 的最大阻值为 R0，电源电压保持不变）具体操作如下： ①闭合开关　 　，调节 R1 接入电路的电阻，使电压表的示数为 U 额。 ②保持 R1 的滑片位置不变，断开开关　 　，再闭合开关　 　，调节 R2 接入电路的电阻，使电压表的 示数仍为 U 额。 ③接着将 R1 的滑片调至最右端，电压表的示数为 U1；再将 R1 的滑片调至最左端，电压表的示数为 U2。 ④小灯泡的额定功率 P 额＝　 　（用 U 额、R0、U1、U2 表示） 【答案】（1）见解析；（2）保护电路；（3）8.3；（4）灯的电阻随温度的变化而变化；（5）①S1；②S1； S2；③ U额2 U2 R0×（U1－U2） 【解析】（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压，如下所示： （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，是为了保护电路。 （3）灯在额定电压下正常发光，则小灯泡正常发光时的电阻为： R＝ U I＝ 2.5V 0.3A≈8.3Ω； （4）小亮从数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，你认为影响小灯泡电阻变化的主要原因是灯的电阻随温 度的变化而变化。 （5））①闭合开关 S，S1，调节 R1 的滑片，使电压表的示数为 U 额； ②接着，保持变阻器 R1 的滑片位置不动，再断开 S1 闭合 S2，移动变阻器 R2 使电压表不变；根据等效替代的 方法，此时 R2＝RL； ③将 R1 的滑片 P 调至最左端，记下电压表的示数为 U1；再将 R1 的滑片 P 调至最右端，记下电压表的示数为 U2，在③中，将 R1 的滑片 P 调至最左端，R1 连入电路中的电阻为 0，电压表的示数为 U1 即为电源电压；再 将 R1 的滑片 P 调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为 U2，即为 R2 的电压， 根据串联电路电压的规律和欧姆定律有： U1－U2 U2 ＝ R1 R2＝ R0 R2，解得，30 R2＝ U2 U1－U2R0﹣﹣﹣﹣﹣①； 小灯泡额定功率的表达式：P＝ U额2 RL ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得：P＝ U额2 U2 R0×（U1－U2）。 22．(2019·铁岭)小久利用电压恒为 6V 的电源，额定电压为 3.8V 的小灯泡，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω 的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验。 （1）探究电流与电阻关系。 ①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最　 　（填“左”或“右”）端。 他将 10Ω 的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为 4V 读出电流表示数。 保持滑动变阻器的滑片位置不变，把 10Ω 的定值电阻换成 20Ω 的定值电阻，为了使电压表的示数保持不 变，应将滑动变阻器的滑片向　 　（填“左”或“右”）端移动。 ②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为 4V，最多可以完成　 　次实验。通过实 验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成　 　。 （2）测量小灯泡额定功率。 ①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数为　 　 V。 ②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画 出正确的连线。 ③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为 3.8V 时，电流表的示数如图丙所示，则 电流表示数为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。 （3）小久找来额定电压为 2.5V 的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为 6V 的电源和“20Ω 1A”的滑 动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充 完整： ①闭合开关 S、S1、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，保持滑片位置不变，读出电压表示数为 2.5V。 ③　 　（填所有开关的闭合或断开状态），读出电压表的示数为 5V。 ④小灯泡的额定功率 P 额＝　 　W。31 【答案】（1）①右；右；②4；反比；（2）①6；②见上图；③0.3；1.14；（3）①3.5；③闭合开关 S、 S2，断开 S1；④0.875 【解析】（1）①为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即最右端； 将 10Ω 电阻换成 20Ω 电阻时，根据分压原理可知，电压表示数将增大，为保持电压表示数不变（应使电 压表示数减小为原来的电压值），根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入 电路中的电阻大小，即滑片向右移动，直到电压表示数为 4V； ②根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：U 滑＝U－UR＝6V－4V＝2V， 通过电路的最小电流为：I 最小＝ U滑 R滑＝ 2V 20Ω＝0.1A， 定值电阻的最大值为 R 最大＝ UR I最小＝ 4V 0.1A＝40Ω， 所以只有 10Ω、20Ω、30Ω、40Ω 的定值电阻可以适用，故最多可以完成 4 次实验； 通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比； （2）①若电流表示数为 0，灯不亮，说明电路可能断路，此时电压表有示数，且等于电源电压，为 6V； ②分析实物图可知，变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的， 电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，将小灯泡右侧连线改接到电压表的负接线柱，如 下图所示： ③图丙中电流表的量程为 0﹣0.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.3A， 灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W； （3）①开关 S、S1 闭合、S2 断开，调节滑动变阻器滑片，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串 联电路电压的规律知，使电压表示数为 6V－2.5V＝3.5V 时，灯泡正常发光； ②闭合开关 S、S1，断开 S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为 2.5V。 ③闭合开关 S、S2，断开 S1，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，读出电压表的示数为 5V，此时电压表 的示数为“闭合开关 S、S1，断开 S2”时的 2 倍，由图知这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压32 表的测量范围变化了，根据串联电路的分压作用知此时滑片在中间位置，即闭合开关 S、S1、S2，滑动变阻 器的滑片在中点处，即滑动变阻器的电阻为 10Ω， 通过滑动变阻器的电流为：I＝ U滑 R滑＝ 3.5V × 20Ω＝0.35A 时，小灯泡正常发光。 ④小灯泡的额定功率 P 额＝UI＝2.5V×0.35A＝0.875W。 23.（2019·黔南）（10 分）小雷想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于 0.6 A， 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 19-1 所示的电路进行探究。 (1)请你用笔画线代替导线，根据图 19-1 所示电路图，将图 19-2 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“AB”或“CD”)接线柱接入了电路。 (3)小雷排除故障后，按图 19-1 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／V 电流/A 实际功率／W 电阻/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，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 的影响。 【答案】（1）见解析图；（2）AB；（3）大；（4）电压；（5）灯丝的电阻随温度升高而增大。 【解析】（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33 线柱相连，如下图所示： （2）闭合开关，灯 L1 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）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）用 L2 替换 L1 重复上面的实验时，L2 的额定电压是 3.8V，需要改变电压表的量程； （5）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，该同学忽略了温度对电阻的影响。 24．(2019·眉山)测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为 2.5V）、电源（电压 恒为 6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 （1）如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线， 即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。 （2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是 ______。 A．检查灯泡是否断路 B．检查灯泡是否短路 C．检查开关接触是否良好 D．移动滑动变阻器的滑片 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为______A，小灯泡的额定功率为______W，小灯 泡正常发光的电阻为______Ω。 （4）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为 I 额的小灯泡的额定功率。 电源电压不变，滑动变阻器 R1 的最大阻值为 R，实验方案如下： ①按电路图连接电路。 ②只闭合开关 S1，移动 R1 的滑片，使电流表的示数为 I 额，灯泡正常发光。 ③只闭合开关 S2，保持 R1 的滑片位置不动，移动 R2 的滑片，使电流表的示数为 I 额。 ④保持 R2 的滑片位置不动，将 R1 的滑片移到最左端，电流表的示数为 I1，再将 R1 的滑片移到最右端，电流 表的示数为 I2。34 ⑤小灯泡额定功率的表达式为 P 额=______（用 I 额、I1、I2、R 表示）。 【答案】D 0.3 0.75 8.33 I 额 2× I2R I1－I2 【解析】 解：（1）原电路中，电流表与变阻器串联后与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与变阻器串 联，电压表与灯并联，如下所示： （2）电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，说明电路中 的电流过小，故但接下来应进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，观察灯的发光情况，选 D； （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程分度值为 0.02A，示数为 0.3A，小 灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，由欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻为：R= U I = 2.5V 0.3A≈8.33Ω； （4）⑤由串联电路特点和欧姆定律可得：U=I1R2=I2（R+R2），解得：R2= I2R I1－I2， 小灯泡额定功率的表达式为：P 额=I 额 2RL=I 额 2R2=I 额 2× I2R I1－I2。 故答案为：（1）如上所示；（2）D；（3）0.3；0.75；8.33；（4）I 额 2× I2R I1－I2。 （1）原电路中，电流表与变阻器串联后与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与变阻器串联， 电压表与灯并，； （2）电路连接正确后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，电路为通路，根据小灯泡不亮分析回答； （3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据 P=UI 求出小灯泡的额定功率，由欧姆定律求出小灯泡 正常发光的电阻； （4）已知灯泡的额定电流，可通过 R2 等效替代正常发光灯泡，再根据电路特点，利用电源不变计算出 R2 的阻值，由 P=I2R 计算额定功率。35 25．(2019·绵阳)测量标有“2.5V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻，小灯泡的额定功率估计在 0.8W 左右。实验室提供的器材有：两节干电池、电压表 V（量程 0~3V）、滑动变阻器、导线若干、开关、待 测小灯泡。供选择的电流表：A1（量程 0~0.6A）、A2（量程 0~3A）。回答下列问题： （1）电流表应选用________（“A1”或“A2”）。 （2）连接好如图所示的实验电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有较大的示数。电路 的故障可能是________（选填序号） A．电压表断路 B．小灯泡断路 C．电压表短路，且小灯泡断路 D．电流表短路，且小灯泡断路 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为 2.5V，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常 发光时的电阻是________Ω（小数点后保留一位数字）。 【答案】（1）A1 ； （2）B、D； （3）8.3 【解析】（1）由小灯泡的额定电压为 2.5V，额定功率估计在 0.8W 左右，根据 P=UI 求出灯的额定电流确定 选用的电流表； （2）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案； （3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。 （1）小灯泡的额定电压为 2.5V，额定功率估计在 0.8W 左右，根据 P=UI，灯的额定电流约为：I＝ P U＝ 0.8W 2.5V =0.32A，故电流表选用 A1（量程 0~0.6A）； （2）A、若电压表断路，电流有表示数，不符合题意； B．若小灯泡断路，灯光不发光，电流表示数为 0，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有较大示数， 符合题意； C．电压表短路，电压表示数为 0，不符合题意； D．电流表短路，电流表示数为 0，且小灯泡断路，灯不发光，电压表串联在电路中测电源电压，电压表 有较大示数，符合题意； 故选 BD； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为 2.5V，电流表示数如图乙所示，电流表选用36 小量程，分度值为 0.02A，电流为 0.3A，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻是：R＝ U I′＝ 2.5V 0.3A=8.3Ω 26. (2019·遂宁)在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定 电压 2.5V 的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片 P 向右移动时小灯泡变亮）。 （2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为 3V，断开开关，经检查，各元件完好，电路 连接正确则实验中操作错误之处是______。 （3）改正错误后进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯 泡的额定功率，滑动变阻器的滑片 P 应向______端移动（选填“A”或“B”）。 （4）图丙是由实验数据描出的小灯泡的 I-U 图象，则小灯泡额定功率是______W。 （5）根据小灯泡的 I-U 图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随______的变化而变化。 （6）若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻 RL，再根据 P= U2 R 计算灯泡的额定功率。按此方案算出 灯泡的额定功率比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处 B 0.625 温度 偏大 【解析】 解：（1）滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连时，滑片 P 向右移动时小灯泡变亮，如下图所示： （2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为 3V，且各元件完好，电路连接正确，则实验 中操作错误之处是：滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处； （3）由图乙可知，电压表的量程为 0～3V，分度值为 0.1V，示数为 2V，若要测量小灯泡的额定功率，应使37 电压表的示数达到 2.5V，由串联电路的分压特点可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片 P 应 向 B 端移动； （ 4 ） 由 图 丙 可 知 ， 电 压 表 的 示 数 为 2.5V 时 ， 通 过 的 电 流 为 0.25A ， 则 小 灯 泡 额 定 功 率 是 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W； （5）根据小灯泡的 I-U 图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随温度的变化而变化； （6）由图丙可知，灯泡两端的电压为 2V 时，通过的电流为 0.225A，由 I= U R的变形式 R= U I可得，灯泡两端的 电压为 2V、2.5V 时的电阻分别为 8.9Ω、10Ω，若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据 P= U2 R 计算灯泡的额定功率，按此方案算出灯泡的额定功率比真实值偏大。 故答案为：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处；（3）B；（4）0.625；（5） 温度；（6）偏大。 （1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片 P 向右移动时小灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电 路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中； （2）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处； （3）根据电压表的量程和分度值读出示数，然后与灯泡的额定电压相比较确定灯泡两端电压变化，根据串 联电路的分压特点可知变阻器接入电路中电阻的变化，从而得出滑片移动的方向； （4）根据图丙读出额定电流，根据 P=UI 求出灯泡的额定功率； （5）灯泡灯丝的电阻与温度有关； （6）比较两个电压下灯泡电阻的关系，根据 P= U2 R 得出按此方案算出灯泡的额定功率与真实值的关系。 本题考查了实物图的连接和实验的注意事项、电压表的读数、串联电路的分压特点、电功率的计算等，涉 及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。 27．(2019·宜宾)在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为 6V）、电压 表和电流表各一个、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡 L（电阻约为 10Ω）、滑动变阻器两个（R 甲：“10Ω 1A”；R 乙：“50Ω 0.5A”）、开关 S、导线若干。 （1）该实验的原理是电功率 P=________； （2）实验中，应选用的滑动变阻器是________（选填“R 甲”或“R 乙”）；38 （3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图 11 甲的 虚线框内； （4）某小组在实验中记录了 3 组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图 11 乙所示，完成实验后小组进一 步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω（保留到小数点后一位）； （5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个 10Ω 的电阻 R0 和一个单刀双掷开关，设计了如图 11 丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）； ①闭合开关 S，S1 接 b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数 U1。 ②闭合开关 S，滑动变阻器滑片保持不动，S1 接 a，读出此时电压表示数为 U2。 则小灯泡额定功率 P 额=________（用 R0、U1、U2 表示）。 【答案】（1）UI（2）R 乙（3）如解析所示（4）10.4（5）U1× U2－U1 R0 【解析】（1）该实验的原理是电功率 P＝UI； （2）电源（电压恒为 6V）、额定电压为 2.5V 的待测小灯泡 L（电阻约为 10Ω），由欧姆定律，灯的额定电 流为：I＝ UL R = 2.5V 10Ω＝0.25A， 根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻： R 滑＝ U－UL I = 6V－2.5V 0.25A ＝14Ω； 故选用滑动变阻器 R 乙； （3）测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示： （4）由欧姆定律，求得该小灯泡正常发光时的电阻为： R＝ U I= 2.5V 0.24A＝10.4Ω； （5）①闭合开关 S，S1 接 b，调节滑动变阻器 R 使小灯泡正常发光，记录电压表示数 U1。 ②闭合开关 S，滑动变阻器滑片保持不动，S1 接 a，读出此时电压表示数为 U2。 在②中，电压表测灯与定值电阻的电压， 因保持滑片位置不动，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电 阻的电压为 U2﹣U1；由欧姆定律灯的额定电流：I＝ U2－U1 R0 ，39 则小灯泡额定功率：P 额＝U1× U2－U1 R0 28. (2019·武汉)某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额 定电压是 25V； (1)该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。 (2)正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是 (填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”) 断路。 (3)排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定 功率是 W，此时小灯泡的电阻是 (结果保留两位小数)Ω。 （4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻 变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1 和△R2 大小关系正确的 是______（填字母标号）。 A．△R1＞△R2 B．△R1=△R2 C．△R1＜△R2 D．无法比较 【答案】（1）如上所示；（2）小灯泡；（3）0.65；9.62；（4）C 【解析】（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联； （2）若电流表示数为 0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支 路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了； （3）根据电流表选用小量程确定分度值读数， 由 5︰3 得出小灯泡的额定功率；由欧姆定律求出此时小灯泡的电阻； （4）因电源电压不变，根据欧姆定 律先判断出两种情况下总电阻的变化，再根据灯的电阻随温度的减小而减小和串联电阻的规律分析回答。 解：（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表应与灯并联，如下所示：40 （2）经分析，正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障 原因可能是小灯泡断路； （3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，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 为 0.26A ， 小 灯 泡 的 额 定 功 率 是 ： P=UI=2.5V×0.26A=0.65W，由欧姆定律，此时小灯泡的电阻是：R= U I= 2.5V 0.26A=9.62Ω； （4）原来的电流为 I1，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，此时灯的 电压减小，通过灯的电流也减小，所以 I1＞I2，根据欧姆定律，即 R 总 2＞R 总 1； 滑片移动后电路的总电阻 大于原来的电路总电阻，根据 P=UI 灯功率减小，灯丝的温度降低，小灯泡阻值随温度的减小而变小，由电 阻的串联规律可知：小灯泡阻值减小的值△R1 小于变阻器连入电路中增大的值△R2，故选 C。 29. (2019·徐州)小明要测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的功率． （1）如图所示，电路图中没有标明电流表、电压表，请在相应圆圈内填入字母“A”“V”完成电路图． （2）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 ▲ 端． （3）小明测量的数据如上表所示，三次测量比较，小灯泡亮度变化情况是（ ▲ ） A.变亮 B.变暗 C.不变 （4）小灯泡的额定功率为 ▲ W． 【答案】（1）见解析图；（2）b；（3）A；（4）0.6。 【解析】（1）电流表电阻很小，与电阻串联，电压表电阻很大，与电阻并联，如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应在阻值最大处，即 b 端； （3）根据 P＝UI 算出三次的功率依次是 0.44W、0.6W、0.728W，即随着电压的增大，实际功率增大，灯泡 变亮，故 A 正确； （4）灯泡的额定电压为 2.5V，额定电流为 0.24A， 额定功率 P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W。 实验序号 ① ② ③ 电压 U/V 2.0 2.5 2.8 电流 I/A 0.22 0.24 0.2641 30．(2019·台州)图甲是测定小灯泡（额定电压 2V）电功率的实验电路。 甲 乙 丙 （1）某同学根据实验数据画出图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为________瓦，老师认为图乙曲线 右半段不符合实验事实，理由是________________________________。 （2）另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用 4.5V 的电源，并且多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的 灯泡，得到如图丙的图像，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为__________欧姆。 【答案】（1）0.8 当实际电压远大于额定电压时，小灯泡会烧毁。 （2）15 【解析】（1）略 （2）I＝ U R ＝ 4.5V－3V 0.1A =15Ω 31．(2019·重庆 A)在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为 2.5V 的灯泡、电流表、 电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。 （1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器滑片 时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）； （2）连接电路时，开关 S 必须　　，滑动变阻器的滑片 P 应调到最　　阻值处； （3）正确连接电路后，闭合开关 S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡　　（其它部分均完 好）； （4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为 U1＝　　V，再读出电流表的示数 I1， 由此算出此时灯泡电功率 P1＝　　（用字母表示）； （5）小杨同学继续移动滑片 P，将两电表对应的示数记录到下表中 R/Ω I/ A 0.1 0.3 10Ω42 实验序号 1 2 3 4 5 电压表示数/V U1 1.0 1.5 2.0 2.5 电流表示数/A I1 0.14 0.18 0.20 0.24 则灯泡的额定功率为　0.6　W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温 度的升高而　增大　。 【答案】（1）见上图；（2）大；（3）短路；（4）0.7；0.7V×I1；（5）0.6；增大 【解析】（1）滑动变阻器应串联入电路中，滑片 P 向右移动时电流变小，由此确定滑动变阻器的接线情况； （2）连接电路时，应断开开关，并且将变阻器的滑片滑动最大值； （3）电流表有示数，说明电路是通路，再由电压表无示数分析故障的原因； （4）由图丙读出电压表示数，由 P＝UI 表示出此时灯泡的电功率； （5）由表格可知灯泡电压等于额定电压时的电流，由 P＝UI 计算额定功率；灯丝电阻与温度有关； （1）测小灯泡电功率实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，向右移动滑片 P 时电 流变小，所以滑动变阻器接入的阻值应变大，由图乙知应将其左下接线柱接入电路，如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关 S 必须断开，并动变阻器的滑片 P 应调到最大阻值处； （3）正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两 接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是小灯泡短路； 如果发现电流表没有示数，说明电路有断路发生，而电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路， 所以故障原因是小灯泡断路； （4）由图丙知，电压表使用 0~3V 量程，分度值 0.1V，所以 U1＝0.7V，此时电流表的示数 I1，所以此时灯 泡电功率 P1＝U1I1＝0.7V×I1； （5）灯泡电压等于 2.5V 时正常发光，由表格可知此时通过灯泡的电流为 0.24A，所以灯泡的额定功率：P＝UI ＝2.5V×0.24A＝0.6W； 由表中数据知，灯泡两端电压越大时，通过它的电流也越大，其实际功率越大，温度越高，但电压变化比 电流变化大，所以灯泡电阻增大。43 32．(2019·长春)科技小组要测量额定电压为 5V 的小灯泡的电功率，可用的器材有：一个电压表和一个电 流表（只有 0~0.6A 量程可用），电源两端的电压恒定。 （1）按如图甲所示电路图确连接电路，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到 端（选填“左”或 “右”）。 （2）闭合开关，记录电压表、电流表示数：调节滑动变阻器并记录多组数据．当电流表示数为 0.6A 时， 电压表示数低于 5V．根据数据绘制出小灯泡的电流 I 与电压 U 的关系图像如图乙所示，由图像可知，灯丝 电阻随温度的升高而 。 （3）为测量小灯泡的额定功率，小组同学拆除电流表后再接通电路，调节滑动变阻器直至电压表示数为 5V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，将电压表替换 AB 间导线接入电路，闭合开关，电压表小 数为 5.4V，则此时小灯泡亮度比正常发光时 ，将滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表示数变 为 7.2V，则小灯泡的额定功率为 W。 【答案】（1）右（2）变大（3）暗 4 【解析】（1）开始实验前，为保护电流，滑动变阻器接入电路的阻值应该为最大值，如图所示的电路图中， 当滑动变阻器移动到最右端时，电阻最大； （2）在 I-U 图像中，图像的斜率表示 I/U 的数值，即电阻的倒数 l/R，由图像可知，斜率在逐渐减小，所 以电阻的倒数逐渐减小，所以电阻逐渐变大； (3）当电压表示数为 5V 时，滑动变阻器一部分接入电路，当电压表代替导线 AB 接入电路时，由于电压表 相当于断路，所以此时滑动变阻器全部阻值都接入电路，接入电路的总电阻变大，根据串联正比分压的原 则，滑动变阻器两边的电压变大，所以小灯泡两端的电压减小，小于 5V，小于正常发光时的电压，故亮度 变暗；由图像可知，当电压表示数为 1.8V 时，电路的电流最小，所以此时滑动变阻器全部接入电路，由题 干可知，当取下电压表放在 AB 两点间时，由于电压表相当于断路，所以滑动变阻器接入电路的方式发生了 变化，由左端接入变成了全部接入电路，当滑动变阻器全部接入电路时，滑动变阻器两边的电压为 7.2V， 所以电源电压为 9V．由 R=U/I 可知，滑动变阻器最大电阻 Rmax=Up/Imin=7.2V/0.36A=20Ω，小灯泡的额定电 压为 5V，当小灯泡正常发光时，取下电压表放在 AB 两点间，电压表示数是 5.4V，全部滑动变阻器的电压 是 7.2V，说明此时滑片位于总阻值 1/4 处，说明小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是总阻值44 的 1/4，就是 5Ω，此时的电流滑动变阻器两边的电压为 4V，干路电流 I=4V/5Ω=0.8A，故小灯泡的额定功 率 P 额=U 额 I=4W． 故答案为：（1）右；（2）变大；（3）暗；4 33．（2019·广东））在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路，分别测出小灯泡在 额定电压、约为额定电压的 4 5和约高出额定电压的 1 5时的电功率，并比较这三种情况下小灯泡的亮度。 （1）先根据实验的要求设计电路图，如图所示，其中甲是　 　表，乙是　 　表。 （2）实验时有如下器材：“2.5V 0.75W”小灯泡一只、电压为 6V 的电源、电流表、电压表、导线若干条、 开关、滑动变阻器 R1（10Ω 2A）和 R2（50Ω 1A）。根据实验要求应选用滑动变阻器　 　。 （3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的 7 个空格。 实验序号 　 　 　 　 　 　 　 　 1 　 　 / / / 2 　 　 / / / 3 　 　 / / / 【答案】（1）电流；电压；（2）R2；（3）见下表 【解析】解：（1）图中甲表与灯泡串联，是电流表，乙表与灯泡并联，是电流表； （2）根据 P＝UI 知， 小灯泡的额定电流为：I＝ P额 U额＝ 0.75W 2.5V ＝0.3A， 根据串联电路电压的规律知， 滑动变阻器两端的电压为：U 滑＝U－U 额＝6V－2.5V＝3.5V， 甲 乙 R P S45 滑动变阻器的电阻为：R 滑＝ U滑 I ＝ 3.5V 0.3A≈11.7Ω＞10Ω， 所以选择 50Ω 1A 的滑动变阻器 R2； （3）实验中需要测量小灯泡在额定电压、约为额定电压的 4 5和约高出额定电压的 1 5时的电功率， 所以灯泡两端的电压分别为：U 额＝2.5V，U 实 1＝ 4 5U 额＝ 4 5×2.5V＝2V， U 实 2＝（1+ 1 5）U 额＝ 6 5U 额＝ 6 5×2.5V＝3V； 表格中需要记录三种电压下的电流和电功率以及三种电压下灯泡的亮度，见下表： 实验序号 灯泡两端的电压 U/V 灯泡中的电流 I/A 灯泡的电功率 P/W 灯泡的亮度 1 2 / / / 2 2.5 / / / 3 3 / / / 故答案为：（1）电流；电压；（2）R2；（3）见上表。 34．（2019·北部湾）小明用图 16 的实验装置测量小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为 4.5V。 （1）连接电路时，开关应_________。 （2）请在图 16 中用笔画线代替导线，完成剩余部分的电路连接（要求：滑片向左移动时，灯变亮）。 （3）正确完成电路连接后，闭合开关时，电流表没有示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，则电 路故障可能是小灯泡________（选填“短路”或“断路”）。 （4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图 17 所示，此 时电路中的电流为_______A，小灯泡的电阻为________Ω。 （5）小明还设计了如图 18 所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器的最大阻值均为 R0，小灯泡的额定电流为 I 额。请将以下实验步骤补充完整： ①只闭合开关 S、S1，移动 R1 的滑片，使电流表示数为 I 额。 ②接着_____________________________________________。 ③再将 R1 的滑片调至最左端，记下电流表的示数 I1；将 R1 的滑片调至最右端，记下电流表的示数 I2。 S1 R1 R2 S S246 ④写出小灯泡额定功率的表达式：P=__________。（用 R0、I 额、I1、I2 表示） 【答案】（1）断开 （2）如图所示 （3）断路 （4）0.3 15 （5）② 只闭合开关 S、S2，调节 R2 使电流表的电流为 I 额 ④I 额 2× I2 R0 I1－I2 【解析】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应断开。（2）根据接线要求，需要用笔画线将滑动变阻器 左下方的接线柱跟小灯泡右端的接线柱连接起来，见答图 3 所示。（3）由图 16 知，电路是由小灯泡与滑动 变阻器串联构成的，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由电流表没有示数可确定电路 属于某处断路，而由电压表示数接近电源电压可确定是小灯泡断路。（4）由图 17 知，电流表使用的是 0.6A 量程，指针刚好指在刻度盘的正中央，故读数为 0.3A；又小灯泡正常发光，则由 I= U R得小灯泡的电阻为 R= U I = 4.5V 0.3A=15Ω。（5）根据本实验的测量原理 P=UI，在已知 I 额的情况下，需要测出灯泡的额定电压 U 额，根据 图 18，步骤①使电流表示数为 I 额时，灯泡两端的电压刚好为 U 额，在不知灯泡电阻的情况下，是无法通过 U=IR 求出 U 额的，为此，需要用另一个电阻代替灯泡的电阻，所以，步骤②的操作应该是：只闭合开关 S、 S2，调节 R2 使电流表的电流为 I 额，则有 U 额=I 额 R2；然后再通过步骤③即可表达出 R2，具体思路是：将 R1 的滑片调至最左端时，电源电压可表达为 U=I1R2；将 R1 的滑片调至最右端时，电源电压可表达为 U=I2R2+I2R0； 根据两式相等求出 R2= I2 R0 I1－I2。接着代入 U 额=I 额 R2，解得灯泡的额定电压为 U 额=I 额× I2 R0 I1－I2，最后由 P=UI 得出小灯泡额定功率的表达式为：P= I 额 2× I2 R0 I1－I2。 35．（2019·齐齐哈尔）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小丹设计了如图甲所示的电路图，已知小灯泡 的额定电压为 2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，电源是由 2 节新干电池串联组成。 （1）用笔画线代替导线，帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。（要求导线不交叉） （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于　 　端（填字母）。 （3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是　 　。47 （4 ）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V ，电流表示数如图丙所示为　 　 A，则小灯泡的额定功率为　　W，此时灯丝的电阻为　 　Ω。 （5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向　 　端调节（填 字母），观察到小灯泡变亮。 （6）表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，则影响小灯泡 灯丝电阻变化的主要因素是　 　。 （7）小丹经过思考，发现用两只电流表和一个阻值为 R2 的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率，她设计 的电路如图丁所示，具体操作是：闭合开关 S，调节滑动变阻器使电流表 A1 的示数为 I1 时，小灯泡正常发 光，此时电流表 A2 的示数为 I2 则小灯泡额定功率的表达式为 P 额　 　（用 I1、I2、R0 表示） 实验次数 1 2 3 4 5 电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流 I/A 0.12 0.16 0.18 0.22 【答案】（1）如解析图所示（2）A；（3）灯泡短路（4）0.2；0.5；12.5（5）B（6）温度（7）R0I1×（I2 －I1） 【解析】（1）根据甲图，变阻器右下接线柱连入电路中； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处； （3）连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，说明电路为通路，根据小灯泡不发光分析； （4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据 P＝UI 求出小灯泡的额定功率；由欧姆定律求出此时灯 丝的电阻； （5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，即增大灯的电压，减小变阻器的电压，由 分压原理确定滑动变阻器的滑片调节的方向； （6）影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是温度； （7）由欧姆定律求出 R0 的电压为 U0＝R0I1，根据并联电路电压的规律知灯的额定电压，根据并联电路电流 的规律得出灯的额定电流，根据 P＝UI 得出小灯泡额定功率的表达式。 解： （1）根据甲图，变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：48 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处的 A 端； （3）连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，说明电路为通路，发现小灯泡不发光，则 电路故障可能是灯泡短路； （4）排除故障后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V，电流表示数如图丙所示，电流表 选用小量程，分度值为 0.02A，电流为 0.2A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W； 由欧姆定律，此时灯丝的电阻为：R＝ U I＝ 2.5V 0.2A＝12.5Ω； （5）小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，即增大灯的电压，减小变阻器的电压，由 分压原理，应减小变阻器的电阻，故滑动变阻器的滑片应向 B 端调节； （6）表是小丹根据实验测得的多组数据，她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，则影响小灯泡 灯丝电阻变化的主要因素是温度。 （7）具体操作是： 闭合开关 S，调节滑动变阻器使电流表 A1 的示数为 I1 时，小灯泡正常发光，此时电流表 A2 的示数为 I2，由 欧姆定律，R0 的电压为 U0＝R0I1，根据并联电路电流的规律，即灯的额定电压，由并联电路电流的规律，灯 的额定电流为：I 额＝I2－I1， 则小灯泡额定功率的表达式为：P 额＝R0I1×（I2－I1）。 36．（2019·天门）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压 6V 恒定不变，小灯泡的额定电压为 2.5V （电阻约为 8Ω）。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求滑片向左移动时灯泡变亮）。 （2）闭合开关前，应将滑片移到　 　端（选填“A”或“B”）。 （3）闭合开关，发现灯泡不亮，移动滑片灯泡仍不亮。突然小芳的文具盒掉到桌上，灯泡亮了。小明敲了 几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是　 　。49 A．开关短路 B．灯泡短路 C．电压表断路 D．灯泡接触不良 （4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为　 　V 时，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为　 　W。 （5）现有规格为“10Ω 2A”、“20Ω 1A”和“50Ω 0.2A”的甲、乙、丙三个滑动变阻器，为了实验的顺 利进行，小明应在其中选择　 　接入电路。 （6）小芳利用图甲装置　 　（选填“能”或“不能”）做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的 实验。 【答案】（1）见解析图；（2）B；（3）D；（4）2.5；0.8；（5）20Ω 1A；（6）不能。 【解析】解：（1）滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式，滑片向左移动时灯泡变亮，电流增大，电 阻减小，接左下接线柱，如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即 B 端； （3）灯泡有时候发光，有时候不发光，说明灯泡没有损坏，是接触不良，故 D 符合题意； 故选：D； （4）当灯泡两端的电压为额定电压时即电压表的示数为 2.5V 时，灯泡正常发光； 电流表的量程为 0~0.6A，分度值为 0.02A，示数为 0.32A， 灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W； （5）实验中，要测出额电功率，要保持小灯泡两端的电压为额定电压（小灯泡的电阻约为 8Ω），所需变阻 器的阻值最大， 电路中的电流为 I= UL RL= 2.5V 8Ω =0.3125A，则 R 滑= U滑 I = U－UL I = 6V－2.5V 0.3125A =11.2Ω＞10Ω，应该选择“20Ω 1A”的 变阻器，而“50Ω 0.2A”的电流太小，不合适； （6）要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，而灯丝随温度的升高而增大，不是定值，不能探究电流 与电压的关系。50 37．（2019·无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功 率，器材有：电压恒为 4.5V 的电源、额定电压为 3.8V 的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表、 开关各一个，导线若干。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为 这样连接电压表不妥，理出是：　 　。 （2）小明和小红讨论后，选择 0~3V 的量程，将电压表接在滑动变阻器的 A，B 接线柱上，请你用笔画线代 替导线，将电路连接完整。 （3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片 P，读出电压表，电流表的示数， 观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中。 电压表的示数 U/V 2.9 2.5 2.3 1.7 0.7 0.5 0 电流表的示数 I/A 0.20 0.22 0.24 0.26 0.31 0.34 　 　 小灯泡的亮度 逐渐变亮 ①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　 　。 ②当电压表示数为 0.7V 时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 ③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　 　。 ④实验时，若移动滑片 P 至 B 端，则开关闭合后会出现　 　现象，导致器材可能损坏。 【答案】（1）电压表大量程分度值为 0.5V，测量额定电压 3.8V 误差较大；（2）如上所示；（3）①灯的功 率；②1.14；③灯的实际功率越大，灯越亮；④电压超过电压表量程。 【解析】（1）灯的额定电压为 3.8V，故选用电压表大量程 0~15V，其分度值为 0.5V，故测量额定电压 3.8V 误差较大； （2）如下所示：51 实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，电压表大量程分度值为 0.5V，测量额定电压 3.8V 误差较大。 （3）①为达成实验目的，表格中的栏目为灯的功率； ②当电压表示数为 0.7V 时（灯的电压为 4.5V－0.7V＝3.8V），电流表示数如图丙所示，电流表示数为 0.3A 则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。 ③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：灯的实际功率越大，灯越亮。 ④由表中第 1 组数据，根据欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻： R 滑＝ U1 I1＝ 2.9V 0.2A＝14.5Ω，实验时，若移动滑片 P 至 B 端，即变阻器的最大电阻 20Ω 连入电路中，由分压原 理，则开关闭合后电压表示数变大，会出现超过电压表量程现象，导致器材可能损坏。 38．(2019·日照)某实验小组用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。实物中，小灯泡标有“3.8V”，滑动变 阻器标有“12 1.5A”，电源电压 6V。 （1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙的实物电路连接完整，使滑动变阻器的滑片向左移 动时小灯泡变暗。 （2）小明同学负责实物连线，他连接好最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。 小明连线过程中肯定出现的错误是 。 还可能出现了以下错误中的 （填字母序号）。 A．电压表串联在了电路中 B．电流表并联在了小灯泡两端 C．连接滑动变阻器时，用了 C、D 两个接线柱 D．连接滑动变阻器时，用了 A、B 两个接线柱 （3）小灯泡熄灭后，发现电压表有示数，该示数接近 V。52 （4）更换上完全相同的小灯泡，正确连好电路，通过完全正确的只剩获得数据如下表。 实验次数 1 2 3 4 电压 2.0 3.0 3.8 4.2 电流 0.33 0.34 0.40 0.42 小灯泡高度 不亮 较暗 正常 较亮 小灯泡电阻 6.0 8.8 9.5 10.0 由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为 W。 从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而 。 （5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于 2V。经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均不变时，换用总阻值较 的滑动变阻器； 二是，其它条件均不变时，换用电压较 的电源。 【答案】（1）如图所示 （2）连接电路过程中开关没有断开 C （3）6 （4）1.52 增大 （5）大 低 【解析】（1）灯的电压为 3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变暗， 故变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示： （2）连接电路时没有断开开关，没有将变阻器的最大电阻连入电路中； 连接电路时没有断开开关，没有将 变阻器的最大电阻连入电路中 A．若电压表串联在了电路中，闭合开关后，电流很小，灯不发光，不符合题意； B．电流表并联在了小灯泡两端，灯不发光，不符合题意； C．连接滑动变阻器时，用了 C、D 两个接线柱，则变阻器连入电路的电阻为 0，灯的电压为电源电压，符合 题意； D．连接滑动变阻器时，用了 A、B 两个接线柱；变阻器最大电阻连入电路中，电路的电流较小，灯发光较53 暗，不符合题意； 故选 C； （3）小灯泡熄灭后，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数接近 6V； （4）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知小灯泡正常工作时的功率为： P=UI=3.8V×0.4A=1.52W； 从表中数据还可以看出小灯泡的电阻随温度升高而变大； （5）小明还想测量小灯泡不亮时的电阻，但是无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压也不能低于 2V，说明变阻器的最大电阻太小（或电源电压太高），经过分析，至少有两种方案可行：一是，其它条件均 不变时，换用总阻值较大的滑动变阻器；二是，其它条件均不变时，换用电压较小的电源。 39. (2019·襄阳)小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,所用电源电压为 6V, 小灯泡额定电压为 2.5V,电阻约为 10 左右。 (1)甲图是小明同学连接的错误电路,在应改动的一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。 (2) 正 确 连 线 后 , 闭 合 开 关 , 小 灯 泡 立 即 发 出 明 亮 耀 眼 的 光 , 并 很 快 熄 灭 , 他 接 下 来 的 操 作 是 。 (3)故障排除后,开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片,看到如图乙所示的电压表示数,为使灯泡正常发 光,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片:最后小明根据测量数据绘制了灯泡的 I－U 图象,如图丙 所示。则灯泡的额定电功率为 。 (4)他又找来了 3 个阻值分别为 5Ω、10Ω、20Ω 的定值电阻替换小灯泡,来探究通过导体的电流与电阻的 关系。实验中, 控制电阻两端的电压为 2V 不变, 为了完成实验, 他选用的滑动变阻器的阻值至少为 Ω。 【答案】 (1) (2)断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到 最左端 (3)右 (4) 0.5W (5) 40 【解析】 ×54 （1）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联， 如图所示： （2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，说明电路中电流过大，将灯烧 坏了，他接下来的操作是：断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端； （3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为 0.1V，示数为 2.2V，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；根据测量数据绘制了灯泡的 I-U 图 像知，灯在额定电压下的电流为 0.2A，灯泡的额定电功率为：P=UI=2.5V× 0.2A =0.5W； （4）电阻两端的电压始终保持 UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U 滑=U－UV=6V－ 2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的 2 倍，根据分压原理，当接入 20Ω 电阻时，变阻器连入电路中 的电阻为：R 滑=2×20Ω=40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 40Ω 的滑动变阻器。 40．(2019·黄冈)在用伏安法测量标有“2.5V”灯泡额定功率的实验中，小明发现电流表损坏，其他元件 完好。 （1）小明用已有的器材、5Ω 的电阻 R0 和另一块电压表，设计了如图所示电路图。其中虚线框内的元件组 合体相当于　 　。 （2）小明进行了如下实验，请补充完整。 ①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值调到　 　。 ②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为　 　V。 ③再读出 R0 两端的电压为 1.5V。 （3）若实验操作正确，则灯泡的额定功率为　 　W。 【答案】（1）电流表；（2）①b 端；②2.5；（3）0.75 【解析】（1）已知 R0＝5Ω，由电压表 V1 可测出灯泡 L 两端的电压，电压表 V2 可测量出电阻 R0 两端的电压， 根据欧姆定律算出电路的电流，所以电压表 V2 与 R0 并联起来作用相当于电流表； （2）①闭合开关前，滑动变阻器的滑片放在阻值最大处； ②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为额定电压，使灯泡正常发光； ③再读出 R0 两端的电压为 1.5V，根据欧姆定律算出电流；55 （3）根据 P＝UI 算出灯泡的额定功率。 （1）电压表 V2 可测量出电阻 R0 两端的电压，根据欧姆定律算出电路的电流，所以电压表 V2 与 R0 并联起来 作用相当于电流表； （2）①闭合开关前，滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即 b 端； ②合上开关，移动滑片，使灯泡两端电压为额定电压，即 2.5V，使灯泡正常发光； ③再读出 R0 两端的电压为 1.5V，此时电路的电流为：I＝ U0 R0＝ 1.5V 5Ω ＝0.3A； （3）灯泡的额定功率：PL＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 41．（2019·长沙）小海同学用如图 1 所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为 2.5V。 （1）请你在图 1 中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整； （2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。 为了排除故障，小海接下来的操作合理的是　 　（选填字母符号） A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱 B．拧紧开关两端的接线柱 C．检查滑动变阻器是否短路 （3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写 在草稿纸上（如图 2）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为　 　W。 【答案】（1）如图示；（2）A；（3）0.75。 【解析】解：（1）电流表与灯串联，变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中，如下所示： （2）正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，仅56 滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是灯泡断路，故应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故选 A； （3）由图象知，电流与电压不成正比，但是电压越大电流越大，故当额定电压 2.5V 时，电流为 0.30A，原 因是随电压的升高，灯泡亮度增大，电阻也变大了； 灯泡的额定功率为 P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W。 42．（2019·娄底）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压U 恒为 6V，小灯泡 标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为 0.32A。 （1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。 请指出小明在连接电路时的错误操作：① _____；②滑动变阻器滑片 P 在图甲最右端位置。 （2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数， 但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是_____。 （3）小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片 P，灯泡正常发光时，电流表 示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。 （4）小明还想用已有实验器材测量未知电阻 Rx（约 1Ω）的阻值。当他用电阻 Rx 替换小灯泡后，发现电 压表已损坏。（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关 S1 可以使用；滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大 阻值约为 15Ω）请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出 Rx 阻值的电路图。 【答案】故答案为：（1）连接电路时开关没有断开；（2）灯泡断路；（3）1.14；（4）见解析 【解析】（1）为保证电路安全，连接电路时，开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的 最大阻值； （2）根据灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程和分度值，然后读出图丙的电流值，根据 P=UI 求出灯 泡额定功率； （3）开关闭合后，电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮、电 流表没有示数说明电路断路，即电压表并联部分断路； （4）当他用电阻 Rx 替换小灯泡后，发现电压表已损坏，若不用滑动变阻器，根据欧姆定律求出电路中的 电流，然后与电流表的量程相比较判断出电路需要滑动变阻器，又因滑动变阻器的铭牌模糊不清，实验时 应先测出滑动变阻器的阻值，然后再测出 Rx 的阻值，据此设计电路图。 解：（1）当他连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，这说明①连接电路57 时开关没有断开，②开关闭合前滑动变阻器没有调到最大阻值处； （2）开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，这说明电压 表并联部分断路，即原因可能是灯泡断路； （3）由小灯泡标正常发光时通过的电流约为 0.32A 可知，实验时电流表的量程为 0～0.6A，分度值为 0.02A， 所以，图乙中电流表的示数为 0.3A，则小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W； （4）当他用电阻 Rx 替换小灯泡后，发现电压表已损坏，若不用滑动变阻器，则电路中的电流 I1= U Rx= 6V 1Ω =6A，超出电流表的量程，所以电路中需要串联滑动变阻器，又因滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值 约为 15Ω，所以，实验时应先测出滑动变阻器的阻值，然后再测出 Rx 的阻值，故设计的电路图如下图所示： 实验步骤：按图示电路图连接电路，闭合开关 S1，断开 S2，移动滑片，读出电流表示数 I，则滑动变阻器接 入电路中的电阻 R= U I= 6V I ；保持滑片位置不变，再闭合开关 S2，读出电流表示数 I′，则电路的总电阻 R 总= U I′ = 6V I′， 由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得，未知电阻 Rx=R 总－R= 6V I′－ 6V I 。 43.（2019·怀化）小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率。 （1）按照图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。（要求：导线不能交叉） （2）连接实物电路时，开关应处于 状态。 （3）闭合开关前.滑动变阻器的滑片应调到最 端（选填“左”或“右”）。 （4）电路连接完成后，闭合开关发现:小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压.出现这种故障 的原因可能是 。 （5）排除故障后,小红调节滑动变阻器的滑片 P，多次进行了小灯泡的电功率的测量，电压表的示数为 2.5V 时.电流表示数如图丙所示，通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率为 58 W。 （6）小红在实验中进行多次测量.其测量目的是 （选填下面的字母）。 A.求出灯泡在不同电压下功率的平均值,这样可以减小误差。 B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。 【答案】（1） （2）断开；（3）右；（4）小灯泡断路；（5）0.2；0.5；（6）B 【解析】（1）电压表并联在灯泡的两端，滑动变阻器一上一下的连接，下图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开； （3）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的洞片处于最大阻值处，即最右端； （4）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路为断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与 电源两端相连，则故障为小灯泡发生断路； （5）由图丙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，图丙的示数为0.2A，则灯泡的额定功率 P=U1=2.5V×0.2A=0.5W； （6）小红在实验中通过移动滑动变阻器来改变灯泡两端的实际电压，测量出不同电压下的电功率，并分析 灯泡亮暗与实际功率的关系，故B正确。 44．(2019·辽阳)聪聪在实验室中找到学生电源、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）、“25Ω1A” 的滑动变阻器 R1、最大阻值未知的滑动变阻器 R2、电流表、电压表、开关及导线若千。完成了下列电学实 验。 （一）探究“电流与电阻的关系”。 （1）如图甲是聪聪连接的电路，还有一根导线没有接上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，并保证 连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。59 （2 ）正确连接后，闭合开关，聪聪发现电流表无示数，电压表示数较大，可能是定值电阻发生了　 　 （填“短路”或“断路”）。 （3）实验中保持电压表的示数为 2V 不变，为保证四个定值电阻单独接入电路都能成实验，电源的电压值 不应超过　 　V。 （4）正确完成四次实验后，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成　 　。 （5）聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡，他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”， 老师告诉他不可以，原因是　 　。 （二）测量滑动变阻器 R2 的最大阻值。 （1）聪聪连接了如图乙所示的电路，将滑动变阻器 R2 的滑片调至最右端。闭合开关，适当调节 R1 的阻值， 电流表和电压表的示数如图丙所示，电流表的示数为　 　A，R2 的最大阻值为　 　Ω。 （2）实验中至少需要测量三组数据，目的是　 　（填“寻找普遍规律”或“减小误差”）。 （三）聪聪又找来最大阻值为 30Ω 的滑动变阻器 R3 和最大阻值为 20Ω 的滑动变阻器 R4，利用学生电源（电 压调为 12V 不变），设计了如图丁所示电路，测量标有 0.3A”字样灯泡的额定功率，请将他的实验过程补充 完整： （1）只闭合开关 S、S2，将滑动变阻器　 　的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至 电压表的示数为　 　V，此时灯泡正常发光。 （2）保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合开关 S、S1，读出电压表的示数为 7V。 （3）灯泡的额定功率 P 额＝　 　W。 【答案】故答案为：（一）（1）如上所示；（2）断路；（3）4；（4）反比；（5）灯的电阻随温度的变化 而变化；（二）（1）0.2；10；（2）减小误差；（三）（1）R4；6；（3）1.5。60 【解析】（一）（1）要求这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，故变阻器左下柱连入电路中，如下 所示： （2）若定值电阻短路，电压表示数为 0，不符合题意； 若定值电阻断路，则电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，符合题意，故正确连接后，闭合 开关，聪聪发现电流表无示数，电压表示数较大，可能是定值电阻发生了 断路； （3）实验中保持电压表的示数为 2V 不变，根据串联电路的规律和分压原理有： U－2V 2V ＝ 25Ω 25Ω，故为保证四个定值电阻单独接入电路都能成实验，电源的电压值 U 不应超过 4V； （4）正确完成四次实验后，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比； （5）研究灯泡探究“电流与电压的关系”要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故老 师告诉他不可以； （二）测量滑动变阻器 R2 的最大阻值。 （1）电流表和电压表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，电流表的示数为 0.2A，电 压表选用小量程，分度值为 0.1V，电压为 2V，由欧姆定律， R2 大＝ U2 I2＝ 2V 0.2A＝10Ω； （2）实验中至少需要测量三组数据，目的是减小误差； （三）测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率，通过灯的电流为 0.3A 时，灯正常发光： （1）只闭合开关 S、S2，将滑动变阻器 R4 的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压 表的示数为 6V，此时灯泡正常发光； （2）保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合开关 S、S1，读出电压表的示数为 7V。 （3）在（2）中，电压表测R3、R4 的电压，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U 额＝12V－7V＝5V， 灯泡的额定功率：P 额＝U 额 I 额＝5V×0.3A＝1.5W。 45． (2019·海南)在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压 U 额=2.5V，电源电压保持不变。61 （1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。 （2）调节滑动变阻器，使电压表示数为 2.5V，此时电流表示数（如图乙）为 A，则小灯泡的额定功率是 W。 （3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为 R0。先断开 开关 S2、闭合开关 S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 U额 R0 ；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开 开关 、闭合其它开关，读出电流表示数为 I，灯泡额定功率的表达式为 P 额= （用 R0、 U 额、I 的代数式表示）。 【答案】（1）如图所示 （2）0.28 0.7 （3）S1 U 额(I－ U额 R0 ) 【解析】（1）由图知，只需用一条导线将滑动变阻器下端的一个接线柱连接到小灯泡右端的接线柱即可， 连接情况如图所示；（2）由图乙知，电流表使用的量程是 0.6A，则读出的示数为 0.28A，由 P=UI，计算出 小灯泡的额定功率为 P 额=U 额 I 额=2.5V×0.28A =0.7W；（3）根据实验原理 P=UI，为了得出小灯泡的额定功 率，需要知道的数据是 U 额和 I 额；当断开开关 S2、闭合开关 S、S1 时，定值 R0 与小灯泡并联接在电路中， 电流表测通过 R0 的电流 I0，由题意知 I0= U额 R0 （此式表明电阻 R0 与小灯泡两端的电压为 U 额）；保持变阻器的 滑片的位置不变，可通过断开 S1，闭合 S 和 S2 使电流表示数等于通过 R0 和小灯泡的电流之和，然后再利用 并联电路的电流规律得出通过小灯泡的电流（因为这样设计开关的通断仍然能保证 R0 与小灯泡两端的电压 为 U 额，所以此时通过小灯泡的电流刚好为 I 额），根据题意可得出 I 额=I－ U额 R0 ，所以灯泡额定功率的表达式 为 P 额= U 额(I－ U额 R0 )。 46. (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）62 （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。 【答案】（1） ；0.32A；0.8W (2)功率表示电流做功快慢，功率越大，单位时间内电流做功越多，电流所做的功转化为灯泡的光能和内能， 所以功率越大转化为光能就越大，灯泡就越亮。 （3）当小灯泡的电压为 3V 时，通过小灯泡的电流为 0.32A，此时量程为 0.6A 的电流表指针偏转超过一半， 若使用量程为 3A 的电流表则指针只偏转三小格，无法准确读出电流表的示数。 【解析】（1）由图可知，电流表示数是 0.32A；根据 P=UI 可知，P=UI=2.5V×0.32A=0.8W （2）由能量守恒原理可知，灯泡将电能转换成光能和内能。灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，而电功率 是表示电流做功快慢的物理量，因此电流做功时，就是把电能转化为其他能的过程，灯泡就 把电能转化为 光能和内能。 （3）当小灯泡的电压为 3V 时，通过小灯泡的电流为 0.32A，此时量程为 0.6A 的电流表指针偏转超过一半， 若使用量程为 3A 的电流表则指针只偏转三小格，无法准确读出电流表的示数。 47．(2019·鄂州)为测定“额定电压为 3.8V 的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。 （1）按图甲所示的电路图连接电路。实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电63 压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是　　（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”） 接触不良。 （2）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片 P 在某处时，电压表示数为 3V，电流表示数如图乙所示。若想测 量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片 P 向　　端（选填“左”或“右”）移动。 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　　W， 通电 10min 小灯泡消耗的电能为　　J。 （4）把这样的两个灯泡串联在电压为 6V 的电路中，电路的总功率为　　W。 【答案】灯泡与灯座 左 1.292 775.2 1.8 【解析】 解：（1）闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压表示数接近电源电压， 说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，故障是灯泡与灯座接触不良了； （2）变阻器滑片 P 在某处时，电压表示数为 3V，小于灯泡额定电压，应使电路中的电流增大，滑动变阻器 的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到电压表示数等于额定电压 3.8V； （3）如图丙所示，电流表量程为 0~0.6A，分度值为 0.02A，电流表示数 0.34A， 小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.34A=1.292W； 通电 10min 小灯泡消耗的电能为：W=UIt=3.8V×0.34A×10×60s=775.2J； （4）把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为 6V 的电路中时，每个灯泡两端的电压为 3V，由图象 乙可知，电路的电流为 0.3A， 灯泡的电阻为 R= U I = 3V 0.3A =10Ω， 串联电路中的总电阻：R 总=2R=2×10Ω=20Ω， 电路的总功率：P 总= U2 R = (6V)2 20Ω =1.8W。 故答案为：（1）灯泡与灯座；（2）左；（3）1.292；775.2；（4）1.8。 （1）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数等于电源电 压，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路；综合分析可知电路故障是：灯泡断路。 （2）变阻器滑片 P 在某处时，电压表示数为 3V，根据该示数与灯泡额定电压间的关系，判断滑片的移动方 向，直到电压表示数等于灯泡额定电压为止； （3）已知额定电压，和电流表的示数，根据 P=UI 算出小灯泡的额定功率；根据 W=UIt 算出通电 10min 小 灯泡消耗的电能；64 （4）把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为 6V 的电路中时，根据电阻的串联求出电路中的总电 阻，根据 P= U2 R 计算出功率。 本题考查了电路故障分析、滑动变阻器的调节等问题；分析电路故障时，应根据实验现象，分析各种可能 的故障原因，然后综合分析得出结论；最后一问有一定的难度，解题时要细心，认真分析，这一问容易出 错。 48．(2019·南通)将几十个小彩灯串联后接在照明电路上，形成一串五光十色的彩灯带，当其中一个小彩 灯灯丝烧断后，彩灯带却不会熄灭，其原因是：小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并 联．当灯丝正常发光时，金属丝与灯丝支架不导通；当灯丝烧断时，金属丝与灯丝支架瞬间导通，其他小 彩灯仍能发光．为探究小彩灯的这一结构，小明找来额定电压为 5V 的小彩灯进行实验． （1）请用笔画线代替导线，在甲图中将实物电路连接完整。 （2）正确连接电路，闭合开关，发现灯不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障的原因是 。 （3）排除故障，正确操作测得实验数据及现象记录如下表。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表示数 U/V 0.3 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.5 电流表示数 I/A 0.06 0.10 0.13 0.16 0.18 0.20 0.21 0 灯泡亮度 不亮 发红 弱光 强光 灯丝烧断 ①小彩灯的额定功率为 W； ②在图乙中，作出灯丝烧断前的 I-U 关系图像； ③分析图像可知；小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而 。 （4）实验中发现，灯丝烧断后，小彩灯并没有导通，其原因可能是 。 【答案】（1）如图甲所示 （2）灯泡短路 （3）①1 ②如图乙所示 ③增大 （4）没有达 到一定的电压，金属丝上的绝缘材料仍没有被击穿65 甲 乙 【解析】（1）根据电压表与小彩灯并联、滑动变阻器串联在电路中，采用“一上一下”的连接；（2）正确 连接电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则可能是与电压表 并联的小彩灯发生了短路故障；（3）①小彩灯的额定功率 P 额=U 额 I 额=5V×0.2A=1W；②运用描点的方法作 图，如图所示；③根据所作作图象可知灯泡电阻随两端电压增大而增大；（4）实验中发现，灯丝烧断后， 小彩灯没有导通，可能是没有达到一定的电压，金属丝上的绝缘材料没有被击穿。 49．(2019·泰安)要测量一个额定电压为 4.5V 小灯泡的功率，小灯泡正常工作时的电阻约为 10Ω。现有器 材：电源（电压恒为 8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1 （5Ω，1A）、R2（20Ω，1A）。请完成下列问题： （1）滑动变阻器应选用＿＿＿＿。 （2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动变 阻器的滑片 P 移至 端（选填“a”或“b”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片 P，观察到的现象是 ________。（多选） A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡变亮，电流表示数变大 C．小灯泡不发光，电流表示数接近 0 D．小灯泡不发光，电压表示数接近 8V （3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上“×””号；并用笔画线代 替导线把它改到正确的位置上。 （4）线路改正后，移动滑片，当电压表的示数为 V 时，小 灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙 所示，则该小灯泡的额定功率为________W。 【答案】R2 a C、D 4.5 1.8 【解析】 解：（1）灯的额定电压为 4.5V，小灯泡正常工作时的电阻约为 10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I= UL R = 4.5V 10Ω=0.45A，由串联电路的规律和欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻：R 滑= U－UL I = 8V－4.5V 0.45A66 ≈7.8Ω；故选用变阻器 R2； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P 移至阻值最大处 a 端； 电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中测电源电压，故电压表示数不变（为 8V）；因电压表内阻很 大，电路中的电流几乎为 0，灯不发光，故闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片 P，观察到的现象是 C、D； （3）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联，如 下所示： （4）线路改正后，移动滑片 P，当电压表的示数为 4.5V 时，小灯泡正常发光，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，电流为 0.4A，则该小灯泡的额定功率为： P=ULIL=4.5V×0.4A=1.8W。 故答案为：（1）R2；（2）a；C、D；（3）如上所示；（4）4.5；1.8。 （1）灯的额定电压为 4.5V，小灯泡正常工作时的电阻约为 10Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流，由串联 电路的规律和欧姆定律求出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻确定选用的变阻器； （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P 移至阻值最大处；电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电 路中测电源电压，据此分析电压表示数；因电压表内阻很大，电路中的电流几乎为 0，故灯不发光； （3）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表与灯串联，电压表与灯并联； （4）灯在额定电压下正常发光，根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据 P=UI 求出该小灯泡的额定 功率。 50. (2019·烟台)利用如图所示的电路图，既可以测小灯泡的电阻（下称前者），又可以测小灯泡的电功率 （下称后者）。 （ 1 ） 两 个 实 验 都 需 要 移 动 变 阻 器 的 滑 片 。 前 者 的 作 用 是 ____________________ ； 后 者 的 作 用 是 _______________。 （2 ）两个实验都需要测出三组电压值和电流值。前者的目的是___________________ ；后者的目的是67 ___________________。 （3）某同学按该电路图连接好实验电路，闭合开关时，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表 指针有明显偏转，分析指出故障的原因。 （4）排除故障后，闭合开关时，发现小灯泡特别亮，分析指出产生这种现象的原因。 【答案】 （1）改变灯的电压和电流多次测量取平均值；连续改变灯的电压，使灯的电压为额定电压或高于、低于额 定电压； （2）比较灯丝在不同温度下的电阻或者多次测量灯的电阻；测量灯的额定功率和实际功率； （3）灯断路； （4）变阻器短路。 【解析】（1）测小灯泡电阻的实验中：滑动变阻器的作用是改变灯的电压和电流多次测量取平均值；测小 灯泡的功率的试验中：滑动变阻器的作用是连续改变灯的电压，使灯的电压为额定电压或高于、低于额定 电压； （3）测小灯泡电阻的实验的目的是比较灯丝在不同温度下的电阻或者多次测量灯的电阻测小灯泡的功率试 验的目的是测量灯的额定功率和实际功率； （4）灯泡不亮，可能是灯泡短路或断路；电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明灯泡断路； （5）排除故障后，闭合开关时，发现小灯泡特别亮，则电路中的电流过大，可能是变阻器短路。 51．(2019·南充)如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置电源电压恒为 6V，小灯泡的额定电压为 3.8V。 （ 1 ） 检 查 无 误 后 ， 闭 合 开 关 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 向 左 移 动 ， 请 写 出 A 表 、 V 表 的 示 数 变 化 情 况：　 　。 （2）移动滑片获得了表格中的实验数据： 实验次数 发光情况 电压 U/V 电流 I/A 灯丝电阻 1 刚发光 1.5 0.2 2 暗 2.5 0.30 8.368 3 亮 3.8 0.42 9.0 请计算出第 1 次实验时灯丝的电阻，R1＝　　Ω。 （3）分析数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻与　 　有关。 （4）现电压表 0～15V 量程损坏，而 0～3V 量程完好，在不增减器材的情况下，请设计测量小灯泡额定功 率的实验，写出必要的调整步骤：　 　。 【答案】（1）电流表示数变大，电压表示数变大；（2）7.5；（3）温度； （4）将电压表并联在变阻器两端，当电压表示数为：6V－3.8V＝2.2V 时，灯正常发光，记下此时电流表示 数，根据 P＝UI 计算即可。 【解析】（1）分析电路连接，滑动变阻器的滑片向左移动，确定变阻器连入电路的电阻变化，根据电阻的 串联确定总电阻变化，由欧姆定律，得出电流和电压表示数变化； （2）根据表中数据，由欧姆定律，计算出第 1 次实验时灯丝的电阻； （3）灯丝的电阻与温度有关。 （4）根据串联电路电压的规律，当电压表示数为：6V－3.8V＝2.2V 时，灯正常发光，据此分…… 解：（1）图中，变阻器与灯串联，电流表测电路的电流，电压表测灯的电压，检查无误后，闭合开关滑动 变阻器的滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的电阻变小，由欧姆定律，电流示数变大，根 据 U＝IR，电压表示数变大； （2）根据表中数据，由欧姆定律，请计算出第 1 次实验时灯丝的电阻： R1= U1 I1= 1.5V 0.2A=7.5Ω。 （3）分析数据及实验现象可知：灯越亮，灯丝电阻越大，说明灯丝的电阻与温度有关。 （4）现电压表 0～15V 量程损坏，而 0～3V 量程完好，将电压表并联在变阻器两端，根据串联电路电压的 规律，当电压表示数为：6V－3.8V＝2.2V 时，灯正常发光，记下此时电流表示数，根据 P＝UI 计算即可。 52．（2019·本溪）测量小灯泡的额定功率. （1）如图 1 甲所示是测量额定电压为 3.8V 小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连 接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 （ 填“ 正常偏转” 或“ 几乎不动”），请你在错误 的导线上画“ × ”， 并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 3.8V，小灯泡正常发光，此 时电流表的示数如图 1 乙所示，电流值为 A，则小灯泡的额定功率 W。 （3） 实验后，小明又想测量一个额定电压为 6V 阻值约为 8Ω的小灯泡的额定功率，但发现电流表和电压 表的大量程均已损坏，于是找来一个阻值为 10Ω的定值电阻，设计了如图 1 丙所示的实验电路，其中电源69 电压恒为 8V 请完成下面的实验步骤： ①在图 2 所示的三个选项中，选出能对应填入虚线框内合理的元件组合 。 ②正确选择元件并连接电路后，闭合开关 S 调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V，小灯泡正常发 光，此时电流表的示数为 0.5A，则小灯泡的额定功率为 W。 【答案】（1）几乎不动；见解析（2） 0.2； 0.76；（3）①B； ②2； 4.2 【解析】（1）原电路中，变阻器与灯并联，电压表（内阻很大）串联在电路中是错误的，故此时若闭合开 关，电流表的指针将几乎不动；灯与变阻器串联， 电压表与灯并联，如下所示： （2） 正确连接电路后， 闭合开关， 调节滑动变阻器的滑片， 使电压表的示数为 3.8V， 小灯泡正常发 光，此时电流表的示数如图 1 乙所示，电流表分度值为 0.02A，电流值为 0.2A，则小灯泡的额定功率：P ＝ U1I1＝ 3.8V× 0.2A＝ 0.76W； （3）①电源电压为 8V，灯的额定是 6V，由串联电压的规律，电阻分得的电压为 2V，故电压表可与电阻并 联，由欧姆定律，灯的额定电流约为： I＝ U R ＝ 6V 8Ω ＝0.75A＞ 0.6A，故电流表不能直接测量通过灯的电流，根据并联电流的规律， 干路电流大于 支路电流之和，灯接在干路上，故 B 选项正确；②由①知，变阻器与定值电阻并联后再与灯串联，电压表 测定值电阻两端的电压，电流表测通过变阻器的电流，故电压表的示数为2V时，灯正常发光，由欧姆定律， 通过定值电阻所在支路的电流为 0.2A， 由并联电路电流的规律，通过灯的电流为：IL＝0.5A+0.2A＝0.7A， 灯的额定功率为：PL＝ULIL＝6V× 0.7A＝4.2W。 53．(2019·恩施)在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为 6V，现有一个额定电压为 2.5V，电阻大约 为 10Ω 的小灯泡，实验电路如图甲所示。70 甲 乙 （1）实验室里有规格为甲“10Ω 1A”和乙“50Ω 1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择 （选填“甲”、“乙”）滑动变阻器。 （2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮， 其原因是 。调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突 然变为 0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是 。 （3）请根据实验数据绘出的小灯泡的 I-U 图像，计算出小灯泡的额定功率是 W。 【答案】（1）乙 （2）小灯泡的实际功率太小（或滑动变阻器接入电路中的阻值太大；通过灯泡的实际电流 太小；灯泡两端的实际电压太小） 小灯泡的灯丝断了（或灯泡所在部分电路断路） （3）0.5 【解析】（1）当小灯泡正常发光时，两端电压为 2.5V，滑动变阻器两端电压为 U 滑=U－U 额=6V－2.5V=3.5V， 灯泡电阻大约为 10Ω，则灯泡正常发光时电流大约为 I 额= U额 RL = 2.5V 10Ω=0.25A，此时滑动变阻器连入电阻 R 滑= U滑 I额 = 3.5V 0.25A= 14Ω，因此应选乙滑动变阻器； （2）为保护电路，连接电路时，变阻器连入电路中的电阻最大，电流表和电压表都有示数，说明电路为通 路，灯不亮是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大，电流过小，小灯泡的实际功率太小造成的； 电流 表示数变为 0，说明电路中形成了开路，电压表有示数，则说明电压表两接线柱与电源两极之间没有形成开 路，则故障可能是小灯泡的灯丝断了（或灯泡所在部分电路断路）； （3）由 I-U 图像可知，当小灯泡正常发光时，两端电压为 2.5V 时，通过灯泡的电流为 0.2A，则小灯泡的 额定功率为 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。 54．(2019·荆门)为了测量一个小灯泡的额定功率和电阻，现提供的器材如下： A 小灯泡一个（额定电压为 2.5V，阻值约几欧）；B 电流表（0－0.6A－3A）；C 电压表（0－3V－15V）；D 滑 动变阻器（10Ω 1A）；E 滑动变阻器（50Ω 0.3A）；F 滑动变阻器（500Ω 0.1A）；G 电源（3V），H 导线 若干71 （1）滑动变阻器应选 ▲ （填器材前的序号）。 （2）选出合适的滑动变阻器后，按如图甲所示的电路，将乙图中的实验器材用导线连接起来，其中有一处 连接错误，错误的地方是 ▲ 。 （3）改正错误后，移动滑片，读取多组电压表的示数 U、电流表示数 I 的值，记录在列表中，然后在坐标 纸上描点作出 I-U 关系图，如图丙所示。 （4）通过丙图可得小灯泡的额定功率为 ▲ W，此时电阻为 ▲ Ω。 【答案】（1）D；（2）电流表量程选择错误，应选用 0.6A 的量程 （4）1.25； 5 【解析】（1）由图丙知电流表的最大示数为 0.5A，所以滑动变阻器的最大电流应该大于 0.5A，所以只能选 择规格为 10Ω,1A 的 D 变阻器； （2）由图丙知电路的最大电流不超过 0.6A，所以电流表的量程为 0~0.6A 即可，所以图中的错误是电流表 的量程选择错误，应该选 0~0.6A 的量程； （ 4 ） 由 图 丙 知 ， 当 小 灯 泡 两 端 的 电 压 为 额 定 电 压 2.5V 时 ， 电 流 值 为 0.5A ， 所 以 PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W； 小灯泡的电阻为：R'L= U额 IL = 2.5V 0.5A=5Ω 55．(2019·十堰)小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整； （2）连接电路时，开关应处于　 　状态； （3）实验过程中电压表示数为 2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数 如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W； （4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知 R0 ＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表 A2 的示数为　 　A 时，再读出电流表 A1 的示数，才能算出小灯泡的额定功率。72 【答案】（1）如上图所示；（2）断开；（3）B；0.75；（4）0.5 【解析】（1）该实验中，灯泡应与电流表串联，电压表应与灯泡并联，如下图所示： （2）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态； （3）灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为 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，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小， 故滑片向 B 端移动，同时注意观察的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流 表选用小量程，分度值为 0.02A，电流为 0.3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）已知 R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表 A2 的示数为 0.5A 时，此时由欧 姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为：U′＝I′R′＝0.5×5Ω＝2.5V；再读出电流表 A1 的示数， 由 P＝UI 才能算出小灯泡的额定功率。 56．(2019·盘锦)小明用图甲所示的电路测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的额定功率。 （1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。 （2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原 因可能是　 　。 （3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V．此时电流表的示数如图乙 所示，则通过小灯泡的电流是　 　A，小灯泡的额定功率是　 　W。 （4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为 U 额的小灯泡的额 定功率。已知电源电压恒为 U，定值电阻的阻值为 R0．请将实验步骤补充完整。 ①　 　（填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　，小灯泡正常 发光。73 ②保持滑动变阻器滑片位置不动，　 　（填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为 U 滑。 ③小灯泡额定功率的表达式 P 额＝　 　（用已知量和所测物理量符号表示）。 【答案】（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合 S、S2，断开 S1；②闭合 S、S1， 断开 S2；③U 额× U－U额 U滑R0 ×（U－U 滑） 【解析】（1）因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入 电路中，如下所示： （2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原 因可能是灯泡断路； （3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V．此时电流表的示数如图乙 所示，电流表分度值为 0.02A，则通过小灯泡的电流是 0.26A，小灯泡的额定功率是 P＝UI＝2.5V×0.26A＝ 0.65W； （4）实验步骤：①闭合 S、S2，断开 S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 U－U 额，小灯泡正常发 光； ②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合 S、S1，断开 S2，记录电压表示数为 U 滑。 ③在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为 额定电压；在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有： U－U滑 U滑 ＝ R0 R滑，R 滑＝ U滑 U－U滑 R0； 在①中，由欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：IL＝ U－U额 R滑 ＝ U－U额 U滑R0 ×（U－U 滑）； 小灯泡额定功率的表达式：P 额＝U 额 IL＝U 额× U－U额 U滑R0 ×（U－U 滑）。 57．(2019·雅安)在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为 6V，小灯泡的额定电压为 3.8V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；74 甲 乙 丙 丁 （2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数 U 与滑片移动距 离 x 的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的＿＿（选填“A”或“B”）滑动 变阻器；可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器 A（阻值范围 0～500Ω，滑片行程 10cm）滑动变阻器 B（阻 值范围 0～50Ω，滑片行程 10cm） （3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为 3.8V 时，电流表的示数如图丙 所示，则小灯泡额定功率为＿＿＿＿W； （4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从 灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是＿＿＿＿＿＿，电流表的示数情况是＿＿＿＿＿＿（以 上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）； （5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合电路图进行了误差分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非 无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流＿＿＿＿（选填“大于”或“等于”或“小 于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值＿＿＿＿（选填“大于”或“等于”或“小 于”）真实值。 【答案】（1）如图所示 （2）A （3）1.9W （4）有较大示数 示数为零 （5） 大于 大于 【解析】（1）小灯泡应与滑动变阻器串联，滑动变阻器应遵循“一上一下”原则，电压表应与小灯泡并联， 小灯泡的额定电压为 3.8V，故电压表应选 0~3.8V 量程，连接如图所示； （2）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择最大的阻值较大， 选择的是 A； （3）由图丙可知，电流表的分度值为 0.02A，示数 0.5A， 小灯泡额定功率 P=UI=3.8V×0.5A=1.9W； （4）当小灯泡从灯座上拔出，电路形成开路，电流表示数为零，电压表测电源电压，故电压表有较大示数；75 （5）因电压表分流作用，电流表测量值会大于灯泡中的实际电流，根据公式 P=UI，小灯泡额定功率偏大。 58．(2019·淮安)如图所示，测量小灯泡电功率电路中，电源电压 4.5V，小灯泡额定电压 2.5V，电阻约10Ω。 （1）连接电路时，开关应处于 _______ 状态；用笔画线代替导线，连接完整实物电路。 （2）实验时无论怎么移动滑片 P，小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 __________ （写出一种即可）。 （3）排除故障，移动滑片 P 至某一位置，电压表示数如图所示，示数为 _______ V；要测量小灯泡的额定 功率，滑片 P 应向 _______ （选填“A”或“B”）端移动。 （4）移动滑片 P，记录多组电压表、电流表的对应值。由图丙的 I – U 图像可知，小灯泡的额定功率是 ______ W。 【答案】（1）断开 （2）小灯泡断路 （3）2.2 B 0.5 【解析】（1）用伏安法测灯泡电功率实验，灯泡与电流表应串联接入电路，如上图所示； （2）为保护电路，连接电路时应断开开关； （3）闭合开关，小灯泡始终不亮，可能是电路存在断路或灯泡发生短路，电流表无示数，说明电路存在断 路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联 的电路存在断路，即小灯泡断路； （4）由图示电压表可知，其量程为 0～3V，分度值为 0.1V，示数为 2.2V，电压表示数小于灯泡额定电压 2.5V， 为了测量灯泡额定功率，应使灯泡两端的电压增大，则应减小滑动变阻器两端电压，根据串联电压分压规 律，应将滑动变阻器连入阻值减小，因此应向 B 端移动滑片。 （5）由图象可知，灯泡额定电压为 2.5V，对应的额定电流为 0.2A，灯泡额定功率： P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。 59．(2019·济南)在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡标有“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 。76 甲 乙 （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 I-电压 U 关系图像，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 。 【答案】（1）开关没有断开 （2）如图所示 （3）D （4）B （5）实际（电）功 率 【解析】（1）在连接电路的过程中开关应断开； （2）滑动变阻器应遵循“一上一下”原则连入电路，电路表应与小灯泡并联，因小灯泡额定电压为 2.5V， 因此电压表应选 0~3V 量程，如图所示； （3）小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零，说明电路中出现了开路，电压表的示数为零，说明电压 表两个接线柱与电源两极间存在开路，所以故障可能是变阻器开路； （4）小灯泡两端电压略高于额定电压，要使小灯泡两端电压等于额定电压，则应减小小灯泡两端电压，增 大滑动变阻器分压，根据串联电路分压规律，则应增大滑动变阻器连入阻值，因此滑片应向 B 端移动； （5）矩形的面积等于长乘以宽，即等于点 M 的横、纵坐标的乘积，也就是 UI，因此矩形的面积在数值上等77 于小灯泡此时的实际电功率。 60．(2019·莱芜)在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为 6V）、小 灯泡（额定电压 2.5V 电阻约为 10Ω）、滑动变阻器（50Ω 1A）、电压表（量程 0~3V，0~15V）、电流表 （量程 0~0.6A，0~3A）、开关、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接； （2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表 进行检测，把电压表分别接在 A、E 之间和 A、F 之间，电压表均有示数；接在 C、F 之间，电压表无示数。 如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 （选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动 变阻器断路”）； （3）排除故障后，小宁看到电压表示数为 2V，此时小灯泡的功率 （选填“大于”、“小于”或“等 于”）额定功率，要使灯泡L 正常发光，滑动变阻器的滑片 P 应向 （选填“A”或“B”）端移动，当灯 泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，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 0.6 倍，发现测得的实际功率并 不等于其额定功率的 0.36 倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是 ； （5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有（写出一个即 可） 。 【答案】（1）如右图 （2）滑动变阻器断路 （3）小于 A 0.65 （4）灯泡的电阻随着温度的变化而变化 （5）测量定值电阻阻值（或探究电流与电压的关系） 【解析】（1）电压表应与小灯泡串联，滑动变阻器应遵循“一上一下”的原则，答案如图所示； （2）把电压表分别接在 A、F 之间，电压表有示数，说明电源两极与这两点之间是接通的，则故障应在与 检测电压表并联的这一段电路中，又因为电流表无示数，因此故障是滑动变阻器断路；78 （3）电压表示数为 2V，即小灯泡两端电压低于额定电压，因此此时功率小于额定功率；要使灯泡正常发光， 则应使灯泡两端电压升高，滑动变阻器两端电压减小，根据串联电路分压规律，则应减小滑动变阻器连入 阻值，故应将滑动变阻器滑片向 A 端移动；由丙图可知，小灯泡的额定电流为 0.26A，小灯泡额定功率： P=UI=2.5V×0.26A=0.65W； （4）根据 P= U2 R ，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，灯丝的温度降低,灯丝的电阻变小，故电功率与电压的平方不成正比，因此原因是： 灯泡的电阻随温度的变化而变化。 （5）若将此实验中的小灯泡换成一个定值电阻，则还可以完成的探究实验有：研究电阻一定时电流与电压 的关系等。 61．(2019·江西)实验：测量小灯泡的电功率实验中选择的小灯泡的额定电压为 2.5V 【实验步骤】 (1)请你用笔画线代替导线，把图中的电路连接完整(导线不准交又)，并要求滑动变阻器的滑片向左移动时， 小灯泡会变亮； (2)正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动， 出现这种现象的原因是________________； (3)查明原因，排除故障，正确操作，得到下表所示数据请将表中内容补充完整。 实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 灯泡亮度 1 2.0 0.28 0.56 发光暗淡 2 2.5 0.32 0.80 3 3.0 0.36 1.08 发光强烈 由表中数据可知，该灯的额定电功率为________W。 (4)利用上述电路，用定值电阻替换小灯泡，测量该定值电阻的阻值，请在虚线方框中设计 一个记录的表格。79 24. 【答案】（1）如图所示 （2）开关接触不良（3）正常发光；0.80（4） 实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 电阻的平均 R/Ω 1 2 3 【解析】（1）小灯泡电流小于 0.6A，电流表选 0~0.6A 量程，滑片向左移动时，灯泡变亮，滑动变阻器接左 下接线柱，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，连接电路时注意电流表电压表正负接线柱，电路图如图所 示；（2）闭合开关后，电流表指针不动，但用手按住开关，发现电流表指针摆动，说明开关出现了接触不 良；（3）小灯泡处于额定电压下，会正常发光；（4）测量定值电阻阻值的实验要测量电流、电压、电阻、 电阻的平均值，实验要进行 3 次，多次测量取平均值，减小误差，表格如上答案所示。 62.(2019·青岛)测量小灯泡的电功率 电路 与 步骤 ①测量额定电压为 2.5V 小灯泡电功率的电路如图甲所示，请连接完整。 ②实验步骤如下： a.调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，观察小灯泡的亮 度，这时它的实际功率等于它的 ； b.调节滑片，使小灯泡两端的电压低于额定电压，观察小灯泡的亮度，测量它的 实际功率； c.调节滑片，使小灯泡两端电压为 3.0V，电流表表盘示数如图乙所示， 算出它的 实际功率是 。 表格 ③请根据上述实验步骤，设计出数据记录表格。80 【答案】 额定功率 1.02W 实验次数 电压/V 电流/A 实际功率/W 发光情况 1 2 【解析】连接实物图时，要注意选择合适量程，滑动变阻器要串联在电路中，起保护作用，且接线柱要遵 循一上一下的原则。小灯泡在额定电压下工作时的功率称为额定功率。根据图读出电流表的示数，由 P=UI 计算出此时小灯泡的实际功率。 63．(2019·盐城)小华做“测量小灯泡的功率的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系”电源电压为 4V， 保持不变。小灯泡额定电压为 25V，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。 (1)图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上 存在的不妥之处： 。 (2)下表是记录与处理实验数据的表格(部分)，表中 A 和 B 处内容是 和 小灯泡的规格 电压表的示数 U/V 电流表的示数 I/A A B U 额=2.5V 1.0 0.1 / / (3)实验中，测出小灯泡在 U=2.0V 时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应 向 ▲ 移动；当电压表的示数达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ▲ W。 (4)小明认为(2)中表格内数据不是真实的，你 ▲ （同意/不同意）小明的观点，写出你判断的依 据。答 ▲ 。 【答案】(1)开关未断开 (2)小灯泡的功率 P/W 小灯泡亮度 (3)右 0.8 (4)同意 此时滑动变阻器的 电压为 3V，电流为 0.1A，所以可算得滑动变阻器的阻值为 30Ω，超过滑动变阻器的最大阻值 【解析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态，所以图甲中的不妥之处是开关未断开。81 （2）本实验目的是“测量小灯泡的功率、并探究小灯泡高度与功率的关系”，所以表中还应记录灯泡的功 率和灯泡的亮度。 （3）由甲图可知，滑动变阻器接入电路的是右段的电阻丝。在测完小灯泡在 U=2V 时的功率后，要测量其 额定功率，须将小灯泡电压增大到 2.5V，根据串联电路分压规律，则应将滑动变阻器电阻减小，使滑动变 阻器两端电压降低，所以滑动变阻器的滑片应向右移动；乙图中电流表使用的是小量程，分度值为 0.02A， 则其示数为 0.32A，所以小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.32A=0.8W。 （4）由表中电压表示数为 1V 可知，此时滑动变阻器的电压为 U 滑=4V－1V=3V，电流为 0.1A，则由此推算滑 动变阻器的电阻为 R= U滑 I = 3V 0.1A= 30Ω，与题中所给的滑动变阻器标有“20Ω1A”字样不符。 64．(2019·扬州)在“测量小灯泡电功率”的实验中（小灯泡标有“2.5V”字样） （1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表 无示数，电压表有示数，则电路故障可能是＿＿＿＿＿＿＿＿。 （2）排除故障后，移动滑片 P 到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片 P 向 ＿＿＿＿（A/B）端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图像，则小灯泡的额定功率为＿＿ ＿＿W。 （3）测量结束后，小明应先＿＿＿＿，然后拆除＿＿＿＿上的导线，再拆除其它导线。 （4）小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是（ ） A．测量小灯泡的电阻 B．探究串联电路电流的特点 C．探究串联电路电压的特点 D．探究电流与电压的关系 【答案】（1）小灯泡断路；（2）A；0.5；（3）断开开关；电源；（4）D 【解析】电流表无示数，可能为电路不通为断路，又因电压表有示数，则电压表所测用电器断路，即小灯 泡断路；串联分压，小灯泡额定电压为 2.5V，此时电压不足 2.5V，则需要减小滑动变阻器阻值，滑片向 A 端滑动，由丙图可得当小灯泡电压为 2.5V 时，对应电流为 0.2A，则 P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；应先断开开 关再拆解，拆解时应首先拆解电源上的导线；探究电流与电压的关系需保证电阻不变，小灯泡电阻受温度82 影响，故不可探究电流与电压的关系。