28测量小灯泡电功率

28测量小灯泡电功率知识点讲解与点拨1.伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI②电路图：③选择和连接实物时须注意：电源：其电压要高于灯泡的额定电压。滑动变阻器：（变阻、最大位置）根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表：（并联、“+”“－”接线柱）根据额定电压选择电压表量程。电流表：（串联、“+”“－”接线柱）根据或选择电流表量程。2．灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。3．额定电压相同的灯泡，额定功率越大的灯丝越粗，电阻越小。4．亮度与小灯泡亮度相当的发光二极管，小灯泡灯丝发热消耗大量电能，发光二极管发热少，电功率较小。——器材：电能表、秒表原理：方法一：关闭家庭电路中所有用电器，记下电能表示数W1，再让待测用电器工作一段时间t，记下电能表示数W2，则用电器在这段时间内消耗的电能W＝W2－W1。方法二：关闭家庭电路中其他用电器，只让待测用电器工作，记录t时间内电能表的铝盘转n1转，电能表参数n2（＝3000revs/kW﹒h），则（单位：n1——revs，n2——revs/kW﹒h，t——h，p——kW）专题训练一、实验题1．如图1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。（1）连接如图1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最（选填“左”或“右”）端。（2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是。（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在下表中。分析表中信息，回答下列问题。实验次数电压U/V电流I/A小灯泡亮度电功率P/W1不亮2暗3较暗4正常亮5很亮①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图2所示，则电流表示数为A，小灯泡L的额定功率为W。②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是。③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是。（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是。A．10Ω2AB．20Ω1A【答案】右小灯泡L断路0.360.90小灯泡L实际功率太小（其他答案合理即可得分）灯丝电阻随温度的升高而增大B【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，由图可知应置于最右端。（2）[2]闭合开关，灯泡不亮，电流表示数几乎为零，可能电路有断路发生，电压表示数接近电源电压，说明电压表到电源间是通路，所以电路故障可能是灯泡断路。（3）[3]如图所示，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.36A。[4]灯泡的额定电压2.5V，此时的电流为0.36A，则灯泡的额定功率为[5]由表中数据知，第一次实验滑动变阻器连入电路电阻较大，电路的总电阻较大，电路中电流很小，实际功率太小，不能使灯泡发光。[6]灯丝的阻值会受温度的影响，温度越高阻值越大，所以灯泡的电流与两端的电压不成正比。（4）[7]由第一组实验数据可知，灯泡两端电压为0.5V，所以滑动变阻器两端电压为4V，灯泡和滑动变阻器串联，所以滑动变阻器电流等于灯泡电流为0.20A，故滑动变阻器此时电阻为故选B。2．在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示，（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在灯泡两端；（2）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是；（3）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，若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，使电压表的示数为V；（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I—U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；（5）结合图丙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由.，。【答案】

灯泡灯丝烧断了/灯泡与灯座接触不良B2.50.625不能因为小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，它的电阻不是定值【详解】（1）[1]依题意得，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表要接在灯泡两端，则电压表的量程选择0~3V，如图所示：（2）[2]正确接入电压表后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，说明电路中没有电流，电压表与电路连接完好，则故障是与电压表并联的灯泡断路，则原因可能是灯泡灯丝烧断了或者灯泡与灯座接触不良。（3）[3][4]电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，由图乙得，电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向B端移动，减小变阻器接入电路中的阻值，使电压表的示数为2.5V。（4）[5]由图像中信息得，当灯泡的电压为2.5V时，电流为0.25A，小灯泡的额定功率是（5）[6][7]“探究电流与电压的关系”要控制电阻不变，而小灯泡的电阻会随温度的升高而增大，它的电阻不是定值，因此不能利用图甲电路进行探究。3．有一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想测量它的额定电功率。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为“10Ω

0.5A”和“50Ω

0.5A”的滑动变阻器两个、导线若干；（1）图乙是小华根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（2）小华排除故障后，继续实验，实验中，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是W；

（3）小华同学选用了正确的滑动变阻器，且利用如图（乙）改接正确的电路探究“电流跟电阻的关系”，实验时，她将小灯泡分别换成多个已知阻值的定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丁所示，并记录各次电流表的示数，在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，更换的定值电阻的阻值范围是：Ω~Ω。【答案】

0.75425【详解】（1）[1]根据题意可知，滑动变阻器应与灯泡串联，电压表测灯泡两端电压，改正后的电路图，如下图所示：（2）[2]图丙中，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.3A，灯的额定功率P=UI（3）[3][4]由图丁知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电阻两端的电压始终保持2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=6V−2V=4V电压表示数为变阻器分得的电压的0.5倍，根据串联分压原理可知，当变阻器的最大电阻接入电路中时，定值电阻的最大值为0.5×50Ω=25Ω因允许通过变阻器的最大电流为0.5A小于0.6A，故电路中的最大电流为0.5A，由欧姆定律可得，电路的最小电阻由串联分压原理可知，变阻器连入电路中电阻为定值电阻阻值为2倍，根据电阻的串联规律R定小+2R定小=12Ω解得R定小=4Ω所以更换的定值电阻的阻值范围是4Ω∼25Ω。4．在测小灯泡电功率实验中，小亮同学选用的器材有：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）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；（3）小亮同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中；实验序号12345电压表示数/VU1电流表示数/AI1则灯泡的额定功率为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。【答案】

0.50.6增大【详解】（1）[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，由题可知，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，如下图所示：（2）[2]由图丙可知，电压表使用0∼3V量程，分度值0.1，所以电压表读数为0.5V。（3）[3]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[4]由表中数据可知，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。5．如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：小灯泡（额定电压为，正常发光时灯丝电阻约为）、电源（电压恒为）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。若实验室只有R1（）、R2（）、R3（）三种规格的滑动变阻器可供选择。（1）通过估算，滑动变阻器应选择，根据丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；（2）当灯泡实际电压为额定电压一半时的实际功率为，当灯泡实际电流为额定电流一半时的实际功率为，分析图像丙发现，P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若电源电压只为，当灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路中的阻值为；（3）由丙图可知，小灯泡的电阻随灯的实际功率的增大而（选填“增大”、“不变”或“变小”）。【答案】0.5大于10Ω增大【详解】（1）[1]当灯泡正常发光时，变阻器两端的电压灯泡的额定电流大约为此时滑动变阻器的电阻应为的最大电阻太小，的最大电流太小，故应选择。[2]由图丙可知灯泡额定电流，灯泡的额定功率（2）[3][4]由图丙可知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.2A；当灯泡实际电压为额定电压一半时，即灯的实际电压为1.25V时，对应的电流约为0.13A，灯的实际功率为当灯泡实际电流为额定电流一半时，即灯电流为0.1A时，对应的灯的电压为1V，灯的实际功率为故大于；灯泡正常发光，滑动变阻器的电压为滑动变阻器接入电阻（3）[5]由图丙可知，电压为1V时，电流为0.1A，此时电阻实际电功率电压为2.5V时，电流为0.2A，此时电阻实际电功率故小灯泡的阻值随实际功率的增大而变大。6．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小昊所在的实验小组用的电源电压为，小灯泡额定电压为，他们连接的实物电路如图甲所示。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲实物电路补充完整（导线不能交叉）；（2）连接好电路闭合开关，小昊发现电流表和电压表均有示数，无论如何调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数均不变，且小灯泡很暗，你认为可能的原因是；（3）纠正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器，当小灯泡两端电压为时，通过小灯泡的电流如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为A，为使小灯泡正常发光，应将滑片向（选填“左”或“右”）移动；（4）小昊根据实验数据绘制的小灯泡的图像如图丙所示，由图像可知，小灯泡的额定功率为W；（5）测出小灯泡的额定功率后，小昊将小灯泡两端电压调为额定电压的一半，此时小灯泡的实际功率为，小昊又将通过小灯泡的电流调为额定电流的一半，此时小灯泡的实际功率为，则（选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】

将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路0.28左0.75大于【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示（2）[2]小灯泡很暗，电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，移动滑片两表示数没有变化，说明滑动变阻器失去了变阻的作用，故将滑动变阻器下面两个接线柱连入了电路。（3）[3][4]通过小灯泡的电流如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为；此时灯泡两端电压为，小于灯泡额定电压，为使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向左移动。（4）[5]由图丙可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的额定电流为，小灯泡额定功率为（5）[6]由图丙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为，电功率为小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压约为，灯的实际电功率为则大于。7．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为，小灯泡的额定电压为，小灯泡正常发光时的电阻约为：（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交叉；()（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应移至（选填“A”或“B”）端；（3）小宇同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为；（4）小宇同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是，还可以得出：小灯泡的实际功率随电压的增大而（选填“增大”“减小”或“不变”）。A

A2.2A0.5增大【详解】（1）[1]灯泡正常发光时电流为则电流表选0～0.6A量程，当滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，则滑动变阻器应接左下接线柱A，把电流表、滑动变阻器串联接入电路，如图所示：（2）[2]为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至最大值B端。（3）[3][4]由图乙知，电压表的量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，而额定电压为2.5V，所以要增大小灯泡两端的电压，则应该让滑动变阻器两端的电压减小，即把滑动变阻器的阻值调小，此时滑片向A移动，使电压表示数为2.5V。（4）[5]由图象知，当小灯泡的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI[6]由图象知，随灯泡电压的增大，通过灯泡电流增大，由P=UI知灯泡实际功率增大。8．小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图甲所示电路，选用分别标有“，”、“，”和“，”字样的小灯泡、、，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。（1）他将灯接入图甲电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整，使变阻器连入电路的阻值最大；（2）电路连接完成后，小明闭合开关，发现电压表指针迅速偏转至表盘右侧，灯泡不亮，电流表无示数，取下灯泡检查，灯泡完好，重新安装后闭合开关，发现灯泡又亮了，则原来灯泡不亮的原因是；（3）小明排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使通过的电流为，再测出两端的电压，电压表示数如图乙所示，为V，然后算出此时灯的电阻是，实际功率是W；（4）换上灯，直接闭合开关，电压表的示数将比图乙示数（大/小）；为保持电流为不变，应将滑片P移至原来位置的（左/右）侧；再测出L两端的电压，算出的电阻和功率。换上灯，做第三次实验，并将实验数据记录在表中：次数灯泡128312（5）请根据实验数据，在图丙中作出小灯泡功率与电阻关系的图象；（6）分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成关系；（7）小明完成实验探究后，将小灯泡换成一只定值电阻接入原电路，探究“电流与电压的关系”，得到数据如表所示：实验次数123分析表中数据，可得出结论：；（8）请你根据表中数据算一算，小明所用定值电阻的阻值是（结果保留一位小数）。【答案】

灯泡短路0.840.16大右

正比电阻一定时，电流与电压成正比【详解】（1）[1]滑动变阻器应该与灯泡串联，一上一下接线，使变阻器连入电路的阻值最大，滑片在左侧，应接下方右侧的接线柱，如下图所示（2）[2]闭合开关，发现电压表指针迅速偏转至表盘右侧，灯泡不亮，电流表无示数，说明电路是断路，但电压表与电源相通，说明灯泡发生短路故障。（3）[3][4][5]电压表使用的，每一个大格代表1V，每一个小格代表，电压为，又所以可得（4）[6][7]根据题意可知，灯泡的电阻为换上灯，电阻增大，总电阻增大，根据串联分压，灯泡分得的电压增大，电压表示数变大；电路电流减小，电流表的示数将变小。要使电路电流增大到，要减小电路总电阻，滑动变阻器的滑片向右侧移动。（5）[8]在图象上分别描出三点，用线连接起来。如图乙。（6）[9]图像是过原点的直线，分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成正比。（7）[10]将小灯泡换成一只定值电阻接入原电路，探究“电流与电压的关系”，根据表中数据电压与电流的比值几乎相等，可得出结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。（8）[11]定值电阻依次为三次电阻的平均值为所用定值电阻的阻值为。9．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，电源电压为6V；（1）图甲电路中还有一根导线没有连接，请用笔画线代替导线，将电路连接完整（要求：导线不交叉）；（2）连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，其原因可能是该滑动变阻器的最大阻值（选填“太小”或“太大”）；（3）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，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。实验次数小灯泡两端的电压U/V通过小灯泡的电流I/A小灯泡的亮度小灯泡的电功率P/W1比正常发光暗2正常发光3比正常发光亮（4）将上表数据填完整后进行分析，发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由其（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；（5）观察表中的数据发现，虽然是同一小灯泡，但通过小灯泡的电流与其两端的电压并不成正比，其原因是【答案】

太小0.75实际功率灯泡电阻随温度变化而变化【详解】（1）[1]“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡应串联在电路中，电压表与小灯泡并联，如下图（2）[2]在连接好电路，检查无误后，将滑动变阻器接入电路的电阻调节到最大，接着闭合开关试触，观察到电压表的示数超过2.5V，即此时变阻器分担的电压过小；根据串联电路具有分压作用知道，滑动变阻器最大电阻值太小。（3）[3]由图乙知道，电流表选用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.30A，则由P=UI知道，小灯泡的额定功率P=UI=（4）[4]根据表格中的数据和P=UI知道，灯泡两端的电压和电流都增大时，实际功率也会增大，灯泡变亮；所以，说明小灯泡的亮度是由实际功率确定的。（5）[5]因为灯泡电阻随温度的变化而变化，所以灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比。10．小芳在做“测量小灯泡的电功率”实验时，实验器材有标有“2.5V”字样的小灯泡、两节新干电池组成的电源、标有“20Ω

1A”字样的滑动变阻器以及导线若干，如图所示。（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，并要求使滑动变阻器接入电路后就可以闭合开关；（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，可能出现的故障是；（3）故障排除后，当小灯泡两端电压为额定电压时，电流表的指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；小芳改变小灯泡的电压，测了几组数据，并填入下表，通过分析表格中数据以及实验现象可知，灯泡的亮度是由灯泡的决定的；实验次数灯泡两端的电压（V）通过灯泡的电流（A）灯泡的亮度灯泡的功率（W）灯泡的平均功率（W）13较亮2正常发光32较暗（4）小芳设计的表格中有一处不妥，请帮助她指出来；（5）结合表格内的数据思考：若利用图甲中的完整电路，采用控制变量的方法，（选填“能”或“不能”）完成“探究电流与电压的关系”实验；（6）同组的小丽，又利用家里的电子式电能表和秒表设计了一个测电水壶功率的方案。第一步，只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁次所用时间为；第二步，只让已知额定功率为的电热水器正常工作，记下指示灯闪烁次所用时间为，则电水壶的额定功率表达式为。（用所测物理量和已知物理量表示）【答案】

小灯泡断路0.65实际功率求灯泡的平均功率不能【详解】（1）[1]由图可知，滑动变阻器上面的一个接线柱已经连入电路，所以要将下面的一个连入电路。题目中“使滑动变阻器接入电路后就可以闭合开关”说明滑动变阻器连入时应该使滑片位于阻值最大的位置，因此应该将右下方的接线柱连入电路,如图所示：（2）[2]灯泡不发光，电流表几乎无示数，说明某处发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表连向电源的导线是通路，由此判断小灯泡出现了断路。（3）[3]电流表选择的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数为0.26A，根据[4]分析表中数据可得，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，说明灯泡的亮度是由其实际功率决定的。（4）[5]灯泡的实际电压不同，实际功率就不同，所以求灯泡电功率的平均值没有实际意义。（5）[6]采用控制变量法来探究电流与电压的关系，需控制电阻一定，由于灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值，所以不能利用图甲来进行探究。（6）[7]小丽借助额定功率为的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁次所用时间为，此时消耗的电能为即每消耗，灯闪烁，则指示灯每闪烁一次消耗的电能为只有电水壶工作时，电能表的指示灯，则消耗的电能为电水壶的额定功率为故电水壶的额定电功率为。11．小明用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线代替导线将图甲中滑动变阻器连入电路，要求滑片向左滑动时灯泡变亮；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于（左/右）端；（3）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，则一定是接线柱间（填接线柱的数字编号）出现了（短路/断路）；（4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大位置处开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是W；（5）在完成上述实验后，小明又将图中的小灯泡换成电阻箱，探究“电流与电阻的关系”，测量结果如下表。表中部分数据不是本实验得到，这些数据的实验序号是，为了能顺利完成实验，他对电路进行如下改进：①增大电源电压②增大电阻箱两端的电压③换用阻值范围更大滑动变阻器。其中（填序号）是不可行的，选用（填序号）需要重新做另几组实验。实验序号1234电阻5102025电流I/A【答案】

右③和⑦断路0.753、4①②【详解】（1）[1]根据题意，要求滑片向左滑动时灯泡变亮，则向左滑时滑动变阻器接入的阻值变小，所以滑动变阻器应接入下面左端的接线柱。如图所示：（2）[2]在连接电路时，开关应处于断开状态，在闭合开关前，应调节滑动变阻器滑片，使其接入电路的阻值最大，即最右端。（3）[3][4]根据图乙两表的示数可知，电流表示数为0，表明电路中可能存在断路，电压表示数为电源电压，表明与电压表并联之外的电路为通路，即电压表到电源两极的电路是通路，所以故障可能为电压表测试的范围内存在断路，即接线柱③和⑦之间存在断路。（4）[5]根据图丙所示，当灯泡两端电压为U额=2.5V时，对应的电流为I=0.3A，则小灯泡的额定功率为（5）[6]由图丙的数据，当滑动变阻器接入最大阻值时，电路中电流最小为I1=0.1A，此时电压为U1=0.5V，由串联电路电压的规律可得滑动变阻器两端电压为则滑动变阻器的最大阻值为根据表格中第3次的数据，当I3=0.05A，此时电压为R3=20Ω，则定值电阻两端电压为则此时滑动变阻器两端电压为此时滑动变阻器接入的电阻为而滑动变阻器最大电阻为25Ω，所以第3次数据不是本实验得到的；同理第4次数据中电流更小，表明滑动变阻器接入阻值更大，同样不能完成测量。故第3、4次数据不是本实验得到的。[7]①增大电源电压会导致滑动变阻分得的电压更多，要求滑动变阻器接入的电阻更大，故方案①不可行；②增大电阻箱两端的电压，则滑动变阻器分得的电压减小，需要接入的电阻变小，故方案②可行；③本实验中无法完成3、4次实验是因为滑动变阻器最大电阻过小，换用阻值范围更大滑动变阻器可以完成实验，故方案③可行。综合上述分析，故方案①不可行。[8]方案②重新设定了电阻箱两端的电压，与原实验方案中的电压不同了，故需要重新做另几组实验。方案③没有改变电阻箱两端电压，只需继续完成实验即可。12．用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V：（1）连接电路时，开关应处于状态；（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是（填序号）；A．更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A；（5）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I﹣U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是。【答案】断开

C0.08左0.5灯泡电阻受温度影响【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。（2）[2]电压表测量小灯泡两端的电压，因为额定电压小于3V，所以电压表应选择小量程与灯泡并联，如图所示（3）[3]闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，所以不用检查电路是否断路，灯泡不亮很有可能是连入电路的电阻过大，电路中电流过小造成的，所以下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，不用更换小灯泡，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。（4）[4]由图甲知，电流表使用小量程，分度值0.02A，由图乙知，电流表示数0.08A。[5]此时电路中的电流小于灯泡的额定电流，要测量小灯泡的额定功率，需减小电路中电阻，即应将滑片向左移动，使电流表示数增大到0.2A。（5）[6]由图丙所示I﹣U图像可知，通过灯泡的电流等于额定电流0.2A时，灯泡两端电压等于2.5V，则灯泡的额定功率[7]由图像知，当小灯泡两端电压增大时，通过的电流也增大，实际电功率增大，亮度增大，温度升高，所以电阻变化的原因是灯泡电阻受温度影响。13．在测额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）功率的实验中，老师给小张提供了以下器材：电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、开关、电压为6V的电源和滑动变阻器各一个，导线若干。（1）连接电路时，开关应；小张根据如图甲所示的电路图将各元件连接成如图乙所示的电路，其中有一个元件的连接是错误的，它是（填写元件名称）；（2）小张纠正电路中的错误后，移动滑动变阻器的滑片，当电流表和电压表的示数如图丙所示时，则通过小灯泡的电流是A，小灯泡两端的电压是V；（3）小张移动滑动变阻器的滑片，多次测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压，画出了通过小灯泡的电流随两端电压变化的图象，如图丁所示，则小灯泡的额定功率是W，小灯泡灯丝电阻随小灯泡亮度增强而（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】断开电流表0.21.50.625增大【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时，保护电路的开关应断开。[2]测量小灯泡额定功率时，把电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联，电压表与小灯泡并联，由于小灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表选用0~3V量程，根据欧姆定律可知，小灯泡在额定电压下的电流所以电流表使用0~0.6A量程，由电路图可知电流表只接入一个接线柱。（3）[3]由图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，所以通过灯泡的电流为0.2A。[4]电压表选择0~3V量程，分度值为0.1V，所以灯泡两端的电压为1.5V。（3）[5]由题意知，灯泡正常发光时U=2.5V，由图象可知，此时电流I=0.25A，灯泡的额定功率P=UI[6]由图象可知，通过灯泡电流的变化量小于灯泡两端的电压变化量，根据可知灯泡的电阻增大。14．小华用电源（电压恒为）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、阻值不同的定值电阻四个、、、导线若干，探究电流与电阻的关系。（1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向右端滑动时接入电路中的阻值变小；（2）小华将的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为，记录相应的电流值；然后将的电阻换成的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向（选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为，记下相应的电流值；（3）小华在换用电阻做实验时，发现电阻已经损坏，他灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小华的做法：；（4）小华将实验数据绘制成图像，如图乙，分析数据图像可知，小华实验时V；（5）分析图像可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成比；（6）实验结束后，小华又将标有字样的小灯泡接入ab两点间，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡逐渐变亮，测量数据和实验现象如表所示。实验次数12345发光情况微光较暗不很亮正常发光发光较亮电压3电流①分析数据发现：通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压不成正比，这是因为；②小灯泡的额定电功率是W；③小灯泡的亮度是由决定的。【答案】

c将与的电阻串联接入ab间进行实验反小灯泡的电阻随温度的升高而增大灯泡的实际功率【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片P向右端滑动时接入电路中的阻值变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：（2）[2]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向c端移动，使电压表的示数为不变。（3）[3]根据串联电路的电阻可知，当电阻损坏，可以将与的电阻串联接入ab间进行实验，此时ab间总电阻（4）[4]由图像可知，电阻两端的电压（5）[5]由图像可知，当电压一定时，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。（6）①[6]由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的电阻随电压增大而增大，由可知，电压和电流都增大时，电功率增大，温度升高，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。②[7]根据表中数据可知，灯在额定电压时的电流为，则小灯泡的额定功率是③[8]由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由可知，灯泡的实际功率在不断增大，灯泡的亮度也在不断增大，因此小灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。15．小李用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。（1）如图甲小李连接的电路有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“”，用笔画线代替导线画出正确的接法）；（2）小李改正错误后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，电路可能的故障是；（3）图乙是他改正错误后某次实验的电流表和电压表示数，则该定值电阻是（保留一位小数）；（4）实验中小李将电阻换成电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）端移动。正确操作，记下电流表的示数，得到电流随电阻变化的图象如图丙所示，由图象可得出的结论是；（5）小李还想做测量小灯泡额定功率的实验，于是设计了如图丁所示的电路。（阻值已知，小灯泡的额定电压为已知）①闭合开关S和，断开，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为；②闭合开关S和，断，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，则小灯泡额定功率的表达式（用、U、R表示）。【答案】

电阻R短路左【详解】（1）[1]图甲中电压表测电源电压是错误的，应测电阻电压，如下所示：（2）[2]闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表无示数，电路可能的故障是：电阻R短路或电压表断路。（3）[3]图乙时他解决故障后某次实验的电流表和电压表示数，电压表选用小量程，分度值为，示数为，电流表选用小量程，分度值为，示数为，由得该定值电阻是（4）[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V，记下电流表的示数。[5]由图象知，电流与电阻之积为一定值，故可得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。（5）[6][7]①闭合开关S和，断开，并调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为；②闭合开关S和，断，保持滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U，图丁中，开关S、闭合，断开，实验电路是串联电路，电压表测小灯泡两端的电压，调节变阻器的滑片使电压表示数为小灯泡的额定电压，然后闭合开关S、，断开，电压表测定值电阻及小灯泡的总电压，这个过程中滑片的位置保持不变，则小灯泡仍然正常发光。定值电阻R两端的电压电路中的电流为则小灯泡的额定电功率为16．某实验小组利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值约为10Ω，电源电压约为3V。（1）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并在图中补画出正确的连线；（2）为了减小读数误差，连入电路的电流表应选择0~A量程；（3）排除故障后，小明闭合开关，调节滑动变阻器到某位置，电压表和电流表示数如图乙、丙所示，则电阻Rx的阻值为Ω（保留一位小数）；（4）实验中突然电压表损坏了，于是他们经过思考之后设计了如图丁所示的电路，用来测量另一个额定电压为Ux的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，请将下列实验步骤补充完整：①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为；②闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I；③小灯泡额定功率的表达式为P额=（用Ux、I和R0表示）。【答案】0.69.3【详解】（1）[1]“伏安法”测量未知电阻时，电压表与电阻并联，电流表应串联在电路中，图中电压表串联，电流表并联在电阻两端，因而把电阻右侧导线改接到开关右侧即可，如图所示：（2）[2]未知电阻R0的阻值约为10Ω，电源电压约为3V，当变阻器电阻最小时，电路中的最大电流为选择0~0.6A的量程。（3）[3]电压表和电流表示数如图乙、丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，大小为2.6V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，大小为0.28A，由欧姆定律，电阻R0的阻值为（4）[4][5]在①中，R0与灯泡并联，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为时，定值电阻的电压为由并联电路电压的规律，灯的电压为Ux，灯正常发光；在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因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，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为则小灯泡额定功率的表达式为17．利用如图甲所示的器材测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（1）小强连接的实物电路图如图甲所示，闭合开关后，表无示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的导线上打“”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；（2）排除故障后，进行实验，测量的部分实验数据如下表所示。实验次数电压电流发光情况不发光较亮亮明亮（3）某时刻电压表的示数为，为测量小灯泡的额定功率，接下来应将滑动变阻器滑片向（选填“”或“）端移动直到电压表示数为，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是；（4）第次实验时，小灯泡不发光的原因是；（5）完成实验后，爱动脑筋的小强又设计了一种不用电流表测量额定电压为的小灯泡的额定功率的方案，设计的电路如图丙所示，其中定值电阻的阻值已知，请将下列实验步骤补充完整。检查电路无误后，闭合开关和，断开开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为；，闭合开关和，断开开关，读出电压表的示数；小灯泡额定功率的表达式：（用、、表示）。【答案】电流

A1.25小灯泡的实际功率太小保持滑动变阻器滑片位置不动【详解】（1）[1]由甲电路图可知，电压表串联在电路中测电源两端的电压有示数，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以电路中无电流，电流表无示数。[2]造成这种现象的原因是开关与灯泡之间的导线连接错误，应将电压表并联在灯泡两端，如图所示：（3）[3]某时刻电压表的示数为，小于灯泡额定电压，为测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故接下来应将滑动变阻器滑片向A端移动直到电压表示数为。[4]此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为，则小灯泡的额定功率为（4）[5]由表中第1次数据知，灯的实际功率为实际功率太小，故灯不发光。（5）[6]检查电路无误后，闭合开关和，断开开关，移动滑动变阻器滑片，此时电压表测小灯泡两端的电压，故使电压表的示数为。[7]保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S和，断开开关，读出电压表的示数。[8]在中，、和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为，此时灯泡正常发光；在中，、和变阻器仍串联，电压表测与的总电压，保持滑动变阻器滑片位置不动，由于电路的连接方式不变，电路中电流不变，电阻不变，灯泡仍正常发光，根据串联电路电压规律，两端的电压根据串联电路电流特点，此时通过灯泡的电流为小灯泡额定功率的表达式18．小东计划用电源电压为6V的学生电源，测量某小灯泡的额定电功率，他观察到小灯泡标注的额定电压为2.5V，咨询老师得知小灯泡电阻约为10Ω。他找来了A、B两个不同规格的滑动变阻器，铭牌分别标有“10Ω，1A”和“50Ω，2A”字样。（1）图甲所示实验电路未连接完整，请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求：滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮；（2）开关在电路连接时应处于断开状态，接通电路前应将滑动变阻器滑片调至（选填“a”或“b”）端；（3）本实验中小东应该选择（选填“A”或“B”）滑动变阻器；（4）闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是；（5）排除故障后，在接下来的实验过程中，小东观察电压表和电流表示数描绘出了如图乙所示图像，则小灯泡的额定功率为W；描绘出来的I﹣U图像是一条曲线，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而；（6）测量“小灯泡的额定功率”小亮在只有一只电压表的情况下，连接如图丙所示电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率（已知电阻R1的阻值为20Ω，电源电压为4.5V），请你将实验步骤补充完整：①闭合开关S，将开关S1接（选填“a”或“b”），调节R2的滑片，使电压表的示数为V时，小灯泡正常发光；②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为3V；③小灯泡L的额定功率P额＝W。【答案】

bB小灯泡短路（或电压表短路或电压表断路）0.6增大b【详解】（1）[1]滑片向左滑动时，小灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，变阻器电阻变小，故变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：（2）[2]为了保护电路，开关在电路连接时应处于断开状态，接通电路前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即b端。（3）[3]小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，则小灯泡正常工作时通过电路的电流为根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为故选B滑动变阻器。（4）[4]闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，则故障可能是小灯泡短路（或电压表短路或电压表断路）。（5）[5]由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.24A，小灯泡额定功率为[6]由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据，灯泡的功率变大，温度升高，灯泡的电阻随温度升高而增大。（6）[7][8]实验步骤：①闭合开关S，将开关S1接b，调节R2的滑片，使电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光；②保持R2的滑片位置不动，闭合开关S，将开关S1接a，此时电压表的示数为3V；③在步骤①中，灯泡与变阻器串联，R1被短路，电压表测灯两端的电压，电压表的示数为2.5Ⅴ时，小灯泡正常发光；[9]在步骤②中，R1与变阻器串联，灯泡被短路，电压表定值电阻两端的电压，此时电路中的电流为由串联电路的规律，变阻器连入电路的电阻为在①中，由串联电路的规律和欧姆定律可知，灯的额定电流为小灯泡的额定功率为19．小明在测定小灯泡电功率的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“20Ω，1A”，如图所示：（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（2）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；（3）小明闭合开关后，发现电流表和电压表均无示数，可能出现的故障是（写一个原因即可）；（4）改正电路后闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；（5）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I−U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；（6）实验完成后，小明去掉电流表，增加了两个开关，利用滑动变阻器也测出了小灯泡的额定功率，如图所示，他将变阻器滑片移动到最右端，先闭合开关S和S1，读出电压表示数U，再断开S1闭合S2，移动变阻器滑片，使电压表示数达到2.5V，根据串联分压规律：，求得灯丝电阻，得到灯泡的额定功率：，请判断上述结果是否有问题，若有问题请分析原因：，为了改进实验，再增加一个已知阻值的定值电阻R0，请你帮他设计电路，并画在方框内。【答案】

A滑动变阻器断路B0.5见解析【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯泡的额定电流约为所以电流表的量程应选0~0.6A，将电流表与灯泡串联接入电路中，如图所示：（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即A端。（3）[3]闭合开关，电流表没有示数，可能电路中出现断路，电压表没有示数，说明电压表与电源没有连通，可能是滑动变阻器断路。（4）[4]由图甲可知，电压表使用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，灯的额定电压为2.5V，要测量小灯泡的额定功率，需增大灯泡两端电压，由串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V。（5）[5]当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，由图像可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率（6）[6]移动变阻器滑片，使电压表示数达到2.5V时，变阻器的阻值不是20Ω，故利用串联分压规律计算灯丝的电阻错误，计算灯泡的额定功率错误。[7]由于原电路图中没有电流表，增加一个已知阻值的定值电阻R0与原电压表组合替代电流表，如下图所示，通过调节滑动变阻器使灯泡正常工作，然后通过开关S1、S2的断开或闭合改变测量电压表的位置，从而间接的测量出灯泡正常工作时的电流，利用P=UI即可计算出灯泡的额定功率。20．某小组同学在探究电流与电阻的关系时，选用如下器材：电源、规格合适的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、“5Ω、10Ω、20Ω和30Ω”的定值电阻各一个、导线若干。（1）小明连接的电路接错一条导线，请你在错误的导线上打“×”，并画出正确的导线。()（2）改正连接错误后，用10Ω定值电阻替换5Ω电阻后，调节滑动变阻器，使电压表的示数保持不变，此时电流表的示数如图乙所示，则控制不变的电压为V。（3）正确完成数次实验后，得到如下数据，分析数据可得到实验结论是：电压一定时，电流与电阻成。实验序号电阻R/Ω电流I/4）完成上述实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，来测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，请完成以下实验步骤：①只闭合开关S和，调节滑动变阻器，直到电流表的示数为，此时灯泡正常发光。②只闭合开关S和另一个开关，保持滑片不动，读出此时的电流表示数I。③小灯泡的额定功率：P额=。【答案】

3反比S2【详解】（1）[1]原电路图中，定值电阻与变阻器并联，且电压表与定值电阻串联是错误的，在“探究电流与电阻的关系”实验中，定值电阻、变阻器和电流表应串联在电路中，电压表并联在定值两端，如下图所示：（2）[2]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，定值电阻两端的电压变大，探究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图乙可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，定值电阻两端电压为U定=IR=0.3A×10Ω=3V（3）[3]由表格中数据可知，电流与电阻的乘积为U´=I´R´=0.6A×5Ω=3V电压为一定值，则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比（4）[4][5][6]闭合开关S、S2，断开S1，灯泡与R0并联后再与滑动变阻器R串联，电流表测量通过R0的电流，调节滑动变阻器，当电流表示数为时，R0两端的电压为U0，则灯泡两端的电压为U0，即此时小灯泡正常发光。只闭合开关S、S1，灯泡与R0并联后再与滑动变阻器R串联，电流表测量灯泡与R0的总电流，保持滑片位置不变，记录下此时电流表的示数为I；灯的额定电流则小灯泡的额定功率表达式21．在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U额=2.5V。（1）如图甲，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；（2）连接完电路，闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，经检查，导线连接完好，电表完好，则电路故障可能是小灯泡发生了（选填“短路”或“断路”）；（3）故障排除后，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“左”或“右”）端移动；（4）移动滑片P，记下多组数据，并绘制图丙所示的U﹣I图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是W；（5）小明还发现图线在电流较小时是直线，随着电流增大，图线变成了一条曲线，如图丙所示，造成这种变化的原因是；（6）完成上述实验后，小明进行了反思，如果电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完成实验呢？经过思考，他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列实验步骤：①闭合开关S1，将开关S2拨到触点“1”，移动滑片，调节电流表的示数为合适值I0，此时灯泡正常发光；②再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；③灯泡额定功率的表达式为P额=。（用I、I0和R0表示）【答案】

短路1.8左1见解析I0R0(II0)【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择0~3V的量程，把电压表和小灯泡并联即可，正确连接如图：（2）[2]闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路的通路，电压表无示数，说明电压表测量导线两端的电压，所以可能是小灯泡短路。（3）[3][4]由图乙可知，电压表使用的0~3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为1.8V。此时小灯泡两端的电压是1.8V，要使小灯泡两端的电压是2.5V，滑动变阻器两端的电压要减小，根据串联分压的特点可知，需要减小滑动变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器向左移动。（4）[5]由图像丙可知，小灯泡在2.5V下的额定电流是0.4A，小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.4A=1W（5）[6]灯丝的电阻随温度影响较大，电流越大，电流产生的热量越多，灯丝温度越高，灯丝的电阻越大，所以出现一条曲线。（6）[7]闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，此时灯泡与电阻R0并联，电流表测量通过的R0电流，移动滑片，当电流表的示数为I0时灯泡正常发光，灯泡的额定电压U额=I0R0再将开关S2拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I，电流表测灯与定值电阻的总电流，由于电路的连接关系没有改变，根据各用电器的电阻和电压均不发生改变可知，通过定值电阻的电流不变，由并联电路电流的规律可得，通过灯的额定电流I额=II0则灯泡额定功率的表达式为P额=U额I额=I0R0(II0)22．在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。（1）如图1实物电路中，有一根导线连接错误，请在需要拆除的导线上画“×”，并在图中补连一条正确导线（要求导线不能交叉）；（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮且两电表无示数。为判断故障，将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，小灯泡仍然不亮。则电路发生的故障是；（3）多次改变滑动变阻器的阻值，记录多组电流表、电压表读数，如下表所示。根据表中信息，计算小灯泡的额定功率是W；U/VI/A（4）完成上述实验后，小华设计了如图2所示的电路，测量小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电流为I额，电源电压不变。实验方案如下：①按电路图连接电路。②只闭合开关，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，此时灯泡正常发光；③只闭合开关，保持R1滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表示数为I额；④接第③步继续操作，将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式为P额=（用I额、I1、I2、R0表示）。【答案】

滑动变阻器断路0.9S1S2【详解】（1）[1]由图甲知，电压表串联在了电路中，应将其与灯泡并联，将滑动变阻器与灯泡串联，电路图如图所示：（2）[2]小灯泡不亮，两电表无示数，电路可能有断路发生，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，此时电压表两接线柱到电源两极间是通路，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路。（3）[3]由表格可知，当时，，小灯泡的额定功率为（4）[4][5][6]②闭合开关，移动滑片，使电流表的示数为灯泡正常发光；此时灯泡与串联；闭合开关，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为；此时与串联，因为电路中电流仍为，所以；保持滑片位置不动，将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为。将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，由串联电路特点和欧姆定律可得解得，小灯泡额定功率的表达式为23．在“探究电流与电阻的关系”实验中。小刚选用的实验器材有定值电阻（5Ω、19Ω、15Ω、20Ω和30Ω）、规格为“30Ω1A”的滑动变阻器、电压恒为6V的电源、电压表、电流表、开关和若干导线。（1）图甲是小刚连接的实物电路，其中有一根导线连接错误，请你在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线正确连线；（2）小刚改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，而电流表的指针几乎不动，则电路故障的原因可能是定值电阻（选填“断路”或“短路”）；（3）排除故障后，小刚进行实验时，调节滑片，电压表的示数如图乙所示，其示数为V，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻，将滑片移到最端，闭合开关，调节滑片，使电压表示数保持不变，此时滑动变阻器连入电路的阻值为Ω；（4）将30Ω电阻接入电路后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都达不到所控制的电压值，小刚和同学讨论后决定，将电源电压调至不大于V，就可以满足实验要求，通过多次实验，可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成；（5）完成实验后，小刚又设计了如图丙所示的电路图，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源电压未知，滑动变阻器的最大阻值为35Ω，请你完成下面的步骤：①（填三个开关的闭合与断开情况），此时电压表测量电源两端的电压，其示数为6V；②闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片使电压表的示数为V，小灯泡正常发光；③保持滑片位置不动，只闭合开关S，读出此时电压表示数为2V，再将滑片移到最上端，读出电压表示数为5V；④小灯泡额定功率P额=W。【答案】

断路2.5右145反比闭合开关S、S1和S2【详解】（1）[1]电路图中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在“探究电流与电阻的关系”实验中，电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在电阻两端，如下图所示：（2）[2]用开关试触，电流表的指针几乎不动，说明电路可能断路；电压表指针迅速摆到表盘最右端，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障的原因可能是定值电阻断路。（3）[3]调节滑片，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V。[4]断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻，为了保护电路，更换电阻后，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处，即最右端，然后闭合开关。[5]研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，即2.5V，根据串联电路电压规律，此时滑动变阻器两端电压U滑=UUV滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入10Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻（4）[6]小刚把30Ω电阻接入电路中，为了达到所要控制的电压2.5V，此时电路中的电流滑动变阻器全部接入时的电源电压故将电源电压调至不大于5V，就可以满足实验要求。[7]多次实验后，根据数据可知，定值电阻两端电压保持2.5V不变，故可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（5）①[8]闭合开关S、S1和S2，灯泡被短路，此时电压表与定值电阻并联，所以电压表测量电源两端的电压，其示数为6V。②[9]闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡与定值电阻串联，调节滑片使电压表的示数为3.5V，小灯泡正常发光。④[10]在步骤①中，电源电压为U=4.5V；在步骤②中，灯与滑片以下电阻丝R滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为3.5V，根据串联电路电压的规律，灯两端的电压U额=UU滑下灯正常发光；在步骤③中，只闭合开关S，灯泡与滑动变阻器最大阻值串联，电压表接在滑动变阻器的滑臂上；保持滑片位置不动，读出此时电压表示数为2V，再将滑片移到最上端，读出电压表示数为5V，根据串联分压原理可得R滑下∶R滑大=U滑下'∶U滑大=2∶5因滑动变阻器的最大阻值为35Ω，故R滑下=14Ω，由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过滑动变阻器的电流即灯的额定电流小灯泡的额定功率P额=U额I额24．一只小灯泡的额定电压为，正常发光时的电流约为，实验小组想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电压表、电流表、开关、两节新干电池、滑动变阻器各一个、导线若干。（1）如图甲是小组同学连接的部分电路。请你用笔画线代替导线将电路连接完整（要求：滑片向右移动时，小灯泡变暗）。（2）连接好电路，闭合开关，进行了几次测量，测量数据如下表所示，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。电压电流电功率平均电功率（3）老师指出小组同学设计记录实验的表格有误，请你说出表格不合理之处是：。（4）实验过程中小组同学看到小灯泡的亮度不断发生变化，请你根据此现象提出一个可探究的问题？（5）请你根据表中数据，在图丙中用描点法画出小灯泡的图像，观察小灯泡的图像还可以得出的信息是（写出一条即可）。（6）另一小组同学相互讨论后设计了如图丁所示的电路，也测出了该小灯泡的电功率（小灯泡的额定电压为），已知滑动变阻器的最大阻值为R。请将以下实验步骤补充完整。①。②保持的滑片位置不变，将的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数为U；③小灯泡额定功率的表达式（用R、和U表示）。【答案】

0.65设计平均电功率一栏灯泡亮度与实际电压有什么关系

，灯丝电阻随温度升高而增加将滑动变阻器的滑片移到最左端，移到的滑片，使电压表的示数为【详解】（1）[1]滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱，根据滑片向右移动时，小灯泡变暗确定滑动变阻器左下接线柱接入电路，由题意可知，小灯泡的额定电压为，故电压表应选量程，见下图：（2）[2]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，电流为，此时小灯泡的额定功率为（3）[3]小灯泡在额定电压下的电功率为额定功率，在不同电压下小灯泡的电功率不同，故不能将不同电压下的电功率取平均值，这个表格设计不合理的地方是设计求平均电功率一栏。（4）[4]当灯泡两端电压改变时，灯泡亮度改变，据此现象提出的可探究的科学问题为：灯泡亮度与实际电压有什么关系？（5）[5]根据表格数据描点连线，如图所示：由像可知，灯丝的电阻随温度升高而增大。（6）[6]将滑动变阻器的滑片移到最左端，移动的滑片，使电压表的示数为。[7]保持的滑片位置不变，将的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数为U，此时电压表测量的是灯泡和两端的总电压，两端电压为流经的电流，即灯泡正常发光时的电流因滑动变阻器的最大阻值为R，所以小灯泡额定功率的表达式25．小虎和同学们在做电学实验过程中：（1）小虎和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压（填“改变”或“保持不变”）。图丁是小虎连接的实物电路。（2）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，小虎先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，他下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向（填“A”或“B”）端移动。（3）小虎和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是他借助一个的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为A时，小灯泡恰好正常发光；②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。③P灯=（用已知量和测量值表示。【答案】电阻改变B【详解】[1][2]研究电流与电压关系实验中，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；为得出普遍性的结论，要多次测量，由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压改变。[3]根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。[4]只闭合开关S1、S3定值电阻和小灯泡并联，电流表测量通过小灯泡的电流，根据并联电路中各支路电压相等，为了让小灯泡两端的电压为额定电压2V，可以调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A时，这时小灯泡两端的电压和定值电阻两端电压相等，大小为小灯泡恰好正常发光。[5]在②中，电流表测灯与R并联的总电流，因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，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流为灯的额定功率的表达式26．测定小灯泡的额定功率。某实验兴趣小组想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率，从实验室找来了电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。（1）如图甲所示为该小组一同学所连的实验电路，刚闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表示数