第16讲 等效法求小灯泡额定功率-2023年中考物理重点核心知识点讲练（全国通用）（解析版）-中考物理备考资料重点知识点归纳汇总

第讲小灯泡额定功率的六种考法（解析版）

超思路引导：

伏安法测小灯泡额定功率:

①原理：P斫U箴I做

②实物图

两种基本模型:

若没有电流表只有电压表

类型若已知额定电压U额若已知额定电流I额

解决方

串联一个已知阻值为Ro的电阻

法

电路图LAL

—0--0-—<3)-1

1.闭合开关S；

1.闭合开关S；

2.调节滑动变阻器滑片，使

2.调节滑动变阻器滑片，使

实验流

电压表V2的实数为

程电压表Vi的实数为U额

/款Ro：记录此时V\的示

记录此时V2的示数Uo；

数U|；

结论P费,U额P额=力/额

因为电路为串联电路，此时电流处处因为电路为串联电路，此时电流处处

相等，电压表V|的实数为U*（时，此

总结相等，电压表V2的实数为

Ju0

时电路的电流为I裁，我们可以用时，此时电路的电流为/题，我们可

«0

来求出I领O以用U/额来求出P额。

若没有电压表只有电流表

类型若已知额定电压U额若已知额定电流I领

解决方

并联一个已知阻值为Ro的电阻

法

电路图

1.闭合开关S；

2.调节滑动变阻器滑片，1.闭合开关S;

实验流使电压表A1的实数为2.调节滑动变阻器滑片，使电流

表Az的实数为/频记录此时A1的示数

程u额

记录此时A2的示数

R。11:

结论P额额11P额=//0/颜

因为电路为并联电路，此时小

因为电路为并联电路，此时小灯泡

灯泡和Ro两端的电压相等，若小灯

和及两端的电压相等，若通过小灯泡

泡两端电压为U额时，氏两端电压也

的电流为/款时，小灯泡正常工作，此

总结

为U领，此时对应的电流A1表示为

时通过Ro的电流为八，小灯泡和％两

%u

即当电流A1表示为『时，小灯

端的电压都为

泡正常工作。

超例题精讲：

考法一：无电流表，己知I额

（2022•天津模拟节选）同学小阳认为不用电流表也可以测量己知额定电流为I徽的另一个小

灯泡L2的额定功率。于是他找来了一个已知阻值为Ro的电

阻，设计了如图丙所示的电路图（图中电压表未画出）。请你

帮他补全实验内容：

①将电压表并联在（选填“Ro”、“L2”或“Ri"）两

端，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数

为,此时灯泡L2正常发光，然后断开开关S,拆下

电压表;

②再将电压表并联在（选填“Ro”、“L2”或“Ri”）丙

两端，闭合开关S,滑动变阻器的滑片（选填“左移”、“不动”或“右移”），读

出电压表的示数为U；

③小灯泡L2额定功率的表达式P额=（用字母表示）。

【解题策略】让小灯泡正常发光T计算出定值电阻两端电压，让电表的示数等于这个数

值，确保小灯泡正常发光T滑动变阻器滑片位置不变，目的是使小灯泡一直正常发光-+

此时小灯泡两端电压就是额定电压

【答案】①Ro；IKRo；②L2；不动；③UI额

①将电压表并联在Ro两端，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为I利

Ro时，此时灯泡L2正常发光，然后断开开关S,拆下电压表；

②再将电压表并联L2两端，闭合开关S,滑动变阻器的滑片不动，此时的灯泡是正常发

光的，读出电压表的示数为U,该电压为小灯泡的额定电压；

③小灯泡L2额定功率的表达式P糠=1）1额。

考法二：无电流表，已知U额

（2022•天津模拟节选改）同学小阳认为不用电流表也可以测量已知额定电流为U额的另一

个小灯泡L2的额定功率。于是他找来了一个已知阻值为R。的电阻，设计了如图丙所示的电

路图（图中电压表未画出）。请你帮他补全实验内容：

①将电压表并联在（选填“Ro”、“L2”或“R1”）两

端，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数

为,此时灯泡L2正常发光，然后断开开关S,拆下

电压表；

②再将电压表并联在（选填“Ro”、“L2”或“R1”）

两端，闭合开关S,滑动变阻器的滑片（选填“左

移”、“不动”或“右移”），读出电压表的示数为U；

③小灯泡L2额定功率的表达式P额=（用字母表丙

示）。

【解题策略】令电压表实数为U%,此时小灯泡正常发光T滑动变阻器滑片位置不变，目

的是使小灯泡一直正常发光T测量出定值电阻两端电压，能计算出电路的电流，就是小

灯泡的额定电流T通过公式计算额定功率

UU胸

【答案】①L2,②U瞅③Ro：不动：④P颌=三

①将电压表并联在L2两端，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为U

领时，此时灯泡L2正常发光，然后断开开关S,拆下电压表；

②再将电压表并联Ro两端，闭合开关S,滑动变阻器的滑片不动，此时的灯泡是正常发

光的，计算出定值通过定值电阻的电流为二，该电流为小灯泡的额定电流；

UU蜥

③小灯泡L2额定功率的表达式P摘=/。

考法三：无电压表，已知U额

（本溪•中考节选）丽丽认为不用电压表也可以测量小灯泡的额

定功率，于是她找来额定电压为的小灯泡，利用已知阻值的

电阻Ri设计了如图丙的电路图。请帮她补全她的实验内容：

①将电流表接在点，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑

片，使电流表的示数为;

②将电流表接在点，闭合开关S,保持滑动变阻器的滑

片不动，读出电流表的示数为I;

③小灯泡额定功率的表达式P.=（用字母表示）。

【解题策略】令小灯泡正常发光fRi和L并联，R1两端的电压为U额，此时电流表示数为

9f测量通过小灯泡的电流If计算额定功率

Ri

U幡

【答案】①a：万~；②b；④P额=U颤I

①将电流表接在a点，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数

②将电流表接在b点，闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表

的示数为I;

③灯泡的额定功率P=U.I；

考法四：无电压表，已知I额

（本溪•中考节选改）丽丽认为不用电压表也可以测量小灯泡的

额定功率，于是她找来额定电压为I，的小灯泡，利用已知阻值的

电阻Ri设计了如图丙的电路图。请帮她补全她的实验内容：

①将电流表接在点，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑

片-，使电流表的示数为:

②将电流表接在点，闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片

不动，读出电流表的示数为I;

③小灯泡额定功率的表达式P桁（用字母表示）。

【解题策略】令小灯泡正常发光一Ri和L并联，&两端的电压为U额，此时电流表示数为

测量通过小灯泡的电流If计算额定功率

Ri

【答案】①b：I»；：②a；（4）Ps=IRiI®

①将电流表接在a点，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数

力I0额

②将电流表接在b点，闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片不动，读出电流表

的示数为I；

③灯泡的额定功率P=IRiI

考法五：有双滑动变阻器，等效替代法测量电功率

（2022•息县模拟节选）完成上述实验后，他们又找来了两个开关和

一个最大阻值为R的滑动变阻器设计了不用电流表测量额定电压为

U刎的小灯泡额定功率的电路，如图丙所示。请你据操作步骤写出小

灯泡额定功率的表达式。

①只闭合S和Si,调节Ri的滑片，使电压表的示数为；

②只闭合S和S2,，使电压表的示数为V；

③保持滑片位置不动，将Ri的滑片调至最右端，记录电压表的示数Ui,再将RI的滑片

调至最左端，记录电压表的示数U2;则小灯泡额定功率P^=（用已知量和测量

量的符号表示）。

【解题策略】令小灯泡正常发光一调节Ro滑片使电压表的示数仍为U额，此时小灯泡和Ro

等效，即电阻相同，Ro=Ri-f将Ri的滑片调至最左端，记录电压表的示数U2即为电源电

压；将R1的滑片调至最右端，记录电压表的示数Ui,即RO两端电压-*U2-UI即为RI

两端的电压，且的最大阻值R已知一此时Ro,Ri串联，求出此时的电流Ri即为

Ro的电流一求出此时Ro的电阻即为小灯泡正常发光时的电阻一计算额定功率

（u-Ui）

【答案】①U法②保持Ri的滑片位置不动，调节Ro的滑片；U；③£72—；

si!（/7jTn

①只闭合S和Si,调节Ri的滑片，使电压表的示数为U赧；

②只闭合S和S2,保持Ri的滑片位置不动，调节Ro滑片使电压表的示数仍为U额；

③保持R2的滑片位置不动，将Ri的滑片调至最右端，记录电压表的示数Ui：再将RI的

滑片调至最左端，记录电压表的示数U2;

在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光；

在②中，利用等效替代的方法，因通过调节滑动变阻器Ri使R1两端电压为小灯泡的额

定电压，即2.5V,此时RI=RL；

在③中，将Ri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U2即

为电源电压；再将Ri的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为Ui,

即为Ri的电压，

根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：

”=答，解得，

小灯泡正常发光时的电阻：

2U新22（U-U）

根据P=UTT_,可知小灯泡的额定电功率为：p颤=3_=上U二—

RRL"述

考法六：以滑动变阻器为媒介求额定功率

（2022•日照模拟节选）小明在继续实验时发现电流表突然损坏，

于是又找来了一个阻值为Ro的定值电阻，设计了如图戊所示的电

路，己知电源电压为U且保持不变，也可以测出另一额定电压为

U族的小灯泡的额定功率，请将步骤补充完整：

①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为；

②只闭合,保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；

③小灯泡的额定功率P=(用U、5、U撅、Ro表示)。

【解题策略】已知小灯泡的U题缺少此时对应的电流，即1飘，串联电路电流处处相等，

所以我们要先求出此时滑动变阻器的电流。而此时滑动变阻器的电压己知，为u-u颁，我

们需要求出滑动变阻器此时的电阻。闭合S、Si后，Ro滑动变阻器串联，此时电流相等，

为费。滑动变阻器两端的电压为U-%,则可求出滑动变阻器此时的电阻为卷一。

【答案】①U仲②S、Si；③有

①只闭合s、S2.移动滑片P,使电压表的示数为U额：

②只闭合S、Si,保持滑片P不动，读出电压表的示数为Ui；

③在步骤②中，Ro和滑动变阻器串联，电压表测Ro两端电压，根据串联电路电压规律和

分压原理有：

U,U-U.

——L可得滑动变阻器的电阻为：

RoR

(U-UX)RQ

一力

在步骤①中，灯泡和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，当灯泡两端电压为U额时，灯

泡正常发光，由于滑动变阻器的电阻不变，根据串联电路电压规律，变阻器两端电压为

11滑=1；-11额，此时通过灯泡的电流为：

_U涓U-U额u/u-u额)

I

额=1滑―----U-U；

R十XR。(U-U[)Ro

则小灯泡的额定功率为:

u/式u-u额)

P=U」“一

RQ

国真题演练：

1.（2022•射阳县校级一模）在测定“小灯泡电功率”的实验中,玉为4.5V。小灯泡

为ion。

丙

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整;

（2）闭合开关前，图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，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为V,

若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向（选填"A”或"B”）端移动，

使电压表的示数为2.5V；

（4）小明移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图象，根据图

象信息，可计算出小灯泡的额定功率是W；

（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小△Ri,相应的小灯

泡的阻值变化了AR2,则AR1AR2（选填”或“<”）；

（6）另一名同学发现不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡

的额定功率。已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为Ro,实验步骤如下，请补

充完整:

①闭合开关S、S2,断开Si,调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为I额;

②闭合开关S、Si,断开S2,滑动变阻器R的滑片（选填“左移”、“右移”

或“保持不动”），记下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P额=。（用I颂、Ro、I表示）

R)

T

【答案】（1）如上图所示；（2）A；（3）2.2；B；（4）0.5；（5）>；（6）②保持不动；③

（I-I额）Rol额。

解析：（1）小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Q,灯泡的额定电流约为1=旦=幺蟀

R10Q

=0.25A,故电流表应选小量程与灯泡串联接入电路中，如下图所示：

甲；

（2）为了保护电路，闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即A端；

（3）小明闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图所示，电压表选用小量

程，分度值0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,故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，故应将图中滑片P向B端移动，使电压表的示数为2.5V；

（4）由图象信息可知，当灯泡两端电压为2.5V时对应的额定电流为0.2A,小灯泡额定

功率为：

P=UI=2.5VX0.2A=0.5W；

（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，电路中的电流增大，

电路中的总电阻减小，灯泡的电阻受温度影响增大，

由电路的总电阻R=R滑+R灯可知：只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ARi大

于灯泡的阻值增加量△R2才会让总电阻变小，故ARi>△R2；

（6）实验步骤：

①闭合开关S、S2,断开Si,调节滑动变阻器R的滑片P使电流表示数为1额；

②闭合开关S、Si,断开S2,滑动变阻器R的滑片保持不动，记下此时电流表的示数为

I；

③在①中，灯泡与定值电阻并联，电流表测灯泡的电流，调节滑动变阻器R的滑片P使

电流表示数为I施，此时灯泡正常发光；

在②中，灯泡与定值电阻并联，电流表测干路电流，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，通过定值电阻Ro

的电流为：Io=I-I额，

由欧姆定律的变形公式，定值电阻Ro的电压为：Uo=IoRo=（IT额）Ro,

根据并联电路电压的规律，灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，即U额=Uo=（I-I附）

Ro.

所以灯泡的额定电压功率为:

P额=U颔I猴=（I-Is；）Rol额。

2.（2022•葫芦岛模拟）小昊同学利用如图甲所示的器材，测量小灯泡的电功率。实验中电

源电压恒定不变。灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为ion）,滑动变阻器的规格为（10。

（1）小昊连接了如图甲所示电路，经检查,发现其中一根导线连接有误，请在该导线上

打“X”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。

（2）为了顺利完成实验，现有电压为4.5V和6V两种可供选择，则应选择电源电压为

_____V,

（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，此时

电压为V；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）小昊按正确的实验步骤进行操作，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象如

图丙所示，则小灯泡的额定功率是Wo

（5）完成上面实验后，小昊设计了如图丁所示的电路，测量小灯泡的额定功率，已知灯

泡的额定电压为Uo（低于电源电压），滑动变阻器R2的最大阻值为Roo请帮他将实验过

程补充完整：

①只闭合开关S,Si,将滑动变阻器Ri的滑片调到最右端，再将R2的滑片调到最端,

读出电压表示数Ui,即电源电压；

②将滑动变阻器R1的滑片调到最左端，再调节变阻器R2滑片的位置，直到,

灯泡正常发光；

③再闭合开关S2,保持变阻器R2的滑片不动，调节变阻器R1的滑片，使电压表示数

为；

④再保持变阻器R1的滑片不动，再将变阻器R2的滑片调到最右端，电压表数为U2；

⑤小灯泡的额定功率的表达式为。

【答案】：（1）如上图所示；（2）4.5；（3）2.2；左；（4）0.625；（5）①左；②电压表示

2

Un（U,-U?）

数为Uo时；③Uo；P»=„2—―«

U2R

解：（1）在测量小灯泡的电功率实验中，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路中，电压表应

与小灯泡并联，电流表测量电路中的电流，由图可知，小灯泡和电压表被短路，如下图所

（2）灯泡正常发光时的电流约为1=2=2蟀=0.25A,根据串联电路特点和欧姆定律

R10Q

可知，此时滑动变阻器两端的最大电压U卅=IR济戢人=0.25AX10Q=2.5V,电源最大电

IEU=UL+UM><=2.5V+2.5V=5V<6V,要顺利完成实验，应选择4.5V的电源；

(3)电压表使用0〜3V量程，每一个大格代表IV,每一、个小格代表0.1V,电压为2.2V；

要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,应减少变阻器的分压，滑动变阻

器的电阻要减小，滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V；

(4)从图像得知，灯泡在2.5V下的电流为0.25A,灯泡的额定功率为：P)s=U额I=2.5V

X0.25A=0.625W；

(5)①只闭合开关S、Sb将滑动变阻器Ri的滑片调到最右端，再将R2的滑片调到最

左端，灯泡和Ri串联，此时电压表测灯泡和Ri两端电压，读出电压表示数Ui,即电源

电压；

②将滑动变阻器Ri的滑片调到最左端，灯泡和R2串联，电压表测灯泡两端的电压，再

调节变阻器R2滑片的位置，直到电压表示数为Uo时，灯泡正常发光；

③再闭合开关S2,保持变阻器R2的滑片不动，Ri与R2串联，调节变阻器R1的滑片，

使电压表示数为Uo,根据串联分压原理可知，此时Ri的电阻和灯泡正常发光的阻值相

等，即RL=RI；

④再保持变阻器Ri的滑片不动，再将变阻器R2的滑片调到最右端，此时R2的阻值为

Ro.电压表数为U2,根据串联电路的特点和欧姆定律可知：

N幺乜即

%RoUj-u2

TJ2

根据公式P=U-可知，小灯泡额定功率的表达式为：

R

222

„_UO_UO__UOL_UO(U1-U2)

Pf-y-u2R0--诔L

U1'U2

3.(2022•陕西模拟)一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A。小雨同

学想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：一个电压表、一个电流表、一个

开关，电压为6V的电源，滑动变阻器，导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。

(2)电路闭合开关前滑片P应移至(选填“最左端”、“最右端”)

（3）确认电路无误后，进行了三次测量，测量数据如下表，当小灯泡正常发光时，电流

表示数如图乙所示，此时电流为A；小灯泡的额定功率为W。

电压U/V12.52.8

电流I/A0.180.28

（4）利用所给器材，该实验装置（选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律

中的电流与电压的关系。

（5）完成上述实验后，小雨用了一个已知阻值为Ro的电阻和一个单刀双掷开关，借助

部分现有的实验器材，设计了如下图所示的电路，他测出了灯泡的额定功率，请完成下

列实验步骤：

①闭合开关Si,将S2拨到触点（选填“1”或"2”），移动滑片，使电压表的示

数为V；

②再将开关S2拨到触点（选填“1”或"2”），保持滑片的位置不动，读出电压

表的示数U；

③灯泡额定功率的表达式为P额=_____________（用已知量和测量量表示）。

s1

【答案】：（1）如图所示；（2）最左端；（3）0.26A；0.65W；（4）不能;（5）2；2.5；1；

2.5"（U-2.5V）

Ro

解：（1）灯泡正常发光时的电流为0.3A所以电流表选择0〜0.6A的量程，开关、灯泡、

电流表串联接入电路，如图所示：

（2）为保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知,

滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左端：

（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,

此时电流为0.26A,小灯泡的额定功率为：P»,=U额I«=2.5VX0.26A=0.65W：

（4）验证欧姆定律中的电流与电压的关系时要控制电阻大小不变，而灯丝电阻随温度的

升高而变大，故该实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系；

（5）①首先使灯泡两端的电压为2.5V,使其正常发光，所以闭合开关Si,将S2拨到触

点2,移动滑片，使电压表的示数为2.5V；

②再测定值电阻两端的电压，将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动，读出电压表

的示数U,则定值电阻两端的电压为U-2.5V；

③电路中的电流：一员契乜5V,则灯泡额定功率：P=UI=Z5VXU_2.5V=

R°R。R。

（）

2.5VXU-2.5Vo

Ro

4.（2022♦鄂尔多斯）物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的

（1）图甲中缺少--根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。

（2）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两

端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I-U图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额

定功率为W,该电路所选的滑动变阻器为o

A.ion1.5A

B.15C1A

C.25Q0.5A

D.30。0.5A

（3）同学们观察图像，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能

是。

（4）为了测量额定电压为Uo的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电

路（Ro为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：

①闭合开关S和S2,断开开关Si,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为一时小灯

泡恰好正常发光。

②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和Si,断开开关S2,记下电流表示数I,则

小灯泡L的额定功率P额=。（均用Uo、Ro和I表示）

【答案】（1）见答案图；（2）0.75；C；（3）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）①

曳;②UoX（I-曳）。

，R。

解：（1）图甲中，电压表应该并联在灯泡的两端，因为小灯泡的额定电压2.5V,所以电

压表可选0〜3V量程，如下图所示：

'V；

（2）由图象乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.3A,小灯泡额定

功率为：

P=UI=2.5VX0.3A=0.75W；

电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，由图象乙可知，当灯泡

两端的电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A,

由串联分压可知，此时变阻器两端的电压为：U滑=1）源-5=3丫-0.5丫=2.5丫，

则变阻器此时的阻值为：R滑=!置=区里=250,即为了实验能顺利进行，滑动变阻器

I0.1A

的最大阻值应等于250,故选C；

（3）由图象可知，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，这是因为灯丝的电阻随

温度的升高而增大；

（4）实验步骤：

①闭合开关S和S2,断开开关Si,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为一U工n时小灯

R。

泡恰好正常发光；

②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和Si,断开开关S2,记下电流表示数I；

在步骤①中，灯泡L与定值电阻Ro并联后再与滑动变阻器串联，所以灯泡与定值电阻两

端电压相同；

移动滑动变阻器滑片P，当灯泡两端的电压为额定电压Uo时，Ro两端的电压也为Uo,

根据欧姆定律可知当电流表的示数为九时，小灯泡恰好正常发光；

R。

在步骤②中，灯泡L与定值电阻Ro仍并联，电流表测灯泡L与定值电阻Ro的总电流，

因电路的连接方式不变，各电阻的大小和通过的电流不变，此时灯泡仍正常发光，根据

并联电路电流规律，通过灯泡的电流【额=1-曳，

Un

则小灯泡L的额定功率P»i=U8d额=UoX（I-」）。

R0

5.（2022•辽宁）电学实验课上，老师提供了“20Q1A”字样的滑动变阻器Ri、定值电阻（5Q、

10。、15C、20。）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识,

请你帮助小鹏同学完成下面的实验。

（1）探究电流与电阻关系

①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“义”

并用笔画线代替导线，将电路连接正确。

②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值

电阻两端的电压不能低于Vo

③电路中接入5。定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最端。

闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为A。

④用10。电阻替换5Q电阻后，滑片应该向调节。经过多次实验，分析实

验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成。

（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未

知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，

利用原有的“20Q1A”的滑动变阻器Ri和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，

请你帮他完成实验。

①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器Ri、R2。

②先将RI、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、Si,断开开关S2,再将R2的滑片移至

最左端，电流表的示数为0.3A。

③将R2的滑片移至最右端。断开开关Si,闭合开关S、S2,向左移动的滑片，

直至电流表的示数为0.5A。

④，断开开关S2,闭合开关S、Si,电流表的示数恰好

为0.24A。

⑤小灯泡的额定功率P额=W,

【答案】：⑴①见答案图；②1.5；③左；0.4；④左；反比；（2）①见答案图；③R2;

④R2滑片位置不动；⑤1.75

解：（1）①原电路图中，变阻器没有接入电路，电压表并联在定值电阻和变阻器两端是错

误的；变阻器应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：

②研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表

示数为Uv,根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：

Uftt=UiS-Uv=3V-Uv）

根据分压原理有：

因电压表示数Uv为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值

电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：也乜=2唆，

200

解得电压表的示数：U-1.5V,即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V；

③为」'保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端：闭合开

关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A,其示数为

0.4A；

④实验中，当把5Q的电阻换成10。的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，

研窕电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端

的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向左调节；

经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；

（2）实验步骤：

①为了完成实验，在图丙的虚线框内填上滑动变阻器Ri、R2,如下图所示：

②先将Ri、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、Si,断开开关S2,再将R2的滑片移至

最左端，电流表的示数为0.3A：

③将R2的滑片移至最右端。断开开关Si,闭合开关S、S2,向左移动R2的滑片，直至

电流表的示数为0.5A：

④R2滑片位置不动，断开开关S2,闭合开关S、Si,电流表的示数恰好为0.24A；

⑤在步骤②中，Ri与R2串联，且R2的阻值为0,电路为只有R1的简单电路，此时Ri

的阻值最大，电流表测串联电路电流为0.3A,根据欧姆定律，电源电压为：

U=LRi=0.3AX20Q=6V：

在步骤③中，R2与灯泡串联，电流表测串联电路电流；向左移动R2的滑片，使电流表的

示数为0.5A,此时灯泡正常发光；

在步骤④中，Ri与R2串联，电流表测串联电路电流；保持R2滑片位置不动，Ri的阻值

最大，此时电流表示数为0.24A,根据欧姆定律，电路中的总电阻为：

..U_6V=25。,

170.24A

根据电阻的串联，R2=R.el-Ri=25C-20Q=5O：

当灯泡正常发光时，根据欧姆定律，电路中的总电阻为:

R总2=搭=悬=12。'

灯泡正常发光时的电阻为:

RL=R总2-R2=12Q-5Q=7Q,

小灯泡的额定功率为：

P额=1颔2RL=(O.5A)2X7n=1.75W»

6.(2022•通辽)如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源(电

压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10。)、电流表、电压

表、开关各一个，规格分别为Ri(10H1A)和R2(30Q0.5A)的滑动变阻器各一个，导

线若干。

（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路

故障原因是。

（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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向端移动（选填"A”或"B”）。通过实验绘

制出小灯泡的U-I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为W。

（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定

电压为U额），Ro阻值已知。

①断开开关S3,闭合开关Si、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为—（用

字母表示），此时灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2,闭合开关与、S3,记下电流表的读数

为I;

③小灯泡额定功率的表达式P«s=（用字母U靛、I、Ro表示）。

【答案】：（1）R2;（2）小灯泡短路；（3）B；0.625；（4）①强；③U豳X（1-至）。

R。R。

解析：（1）灯泡正常发光时电路电流约为1'=%=军1=（）.25人；

R10Q

此时滑动变阻器两端的电压U济=U-UL=6V-2.5V=3.5V,

此时滑动变阻器接入电路的阻值为R沛=%=$5V=14010。,因此应选规格为

I0.25A

“30Q0.5A”的R2滑动变阻器;

（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电

压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因是小灯泡短路；

（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V,小于灯泡的

额定电压2.5V,若想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，故变

阻器滑片应向B端移动；

由U-I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A,小灯泡额定功

率为:

P=ULIL=2.5VX0.25A=0.625W；

（4）实验步骤：

①断开开关S3,闭合开关Si、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为酶，此

R。

时灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2,闭合开关Si、S3,记下电流表的读数

为I;

③在步骤①中，灯泡L与电阻Ro并联，电流表测通过Ro的电流，调节滑动变阻器滑片

P,使得电流表示数为酶，根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，灯的电压为U额，

R。

灯正常发光；

在步骤②中，灯泡L与电阻Ro仍并联，电流表测通过灯泡和电阻Ro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：

I版=1-垣，灯的额定功率的表达式：

Ro

/u额

P额=U触I额=U额X（I--------）o

R。

7.（2022•沈阳）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电

流表都没有示数，电路故障可能是;

A.滑动变阻器短路

B.电流表断路

C.电压表断路

（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V,小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将

滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，

此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡额定功率为W；

(3)小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为Ro的滑动变阻器、一个阻值未

知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示

的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：

①断开开关S2,闭合开关Si和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为

Ui；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2,贝l」Ri=;(用Ui、U2

和Ro表示)

②断开开关孕和S3,闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为Ul-U

额；(U额为已知量，表示小灯泡的额定电压)

③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3,闭合开关S1,电压表示数为

U3,则Pst=。(用U颔、Ul、U2、U3和Ro表示)

【答案】：(1)B；(2)左；0.75；(3)L—"一Ro；③°额"3M.力'…

立-肌上瓦

解析：(1)如图所示，L与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测L两端的电压：

闭合开关后，

A、若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电压表有示数，电流表有示数，故A不符合

题意；

B、若电流表断路，则整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故B符合题意；

C、若电压表断路，电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关构成通路，电流表有示数，

故C不符合题意；故选B；

(2)电压表的示数为2V,小于灯泡的额定电压2.5V,为了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中的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，直

至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A,则灯泡的额定功率为：

PL=UL1L=2.5VX0.3A=0.75W；

(3)①断开开关S2,闭合开关Si和S3,调节滑动变阻器的滑片P至a端时，灯泡L被

短路，此时只有Ri接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U=Ui；

再将滑片P调至b端，此时Ri与Ro串联接入电路，电压表测Ri两端的电压为U