精练16伏安法测电功率实验

精练16伏安法测电功率实验一．实验探究题（共18小题）1．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，闭合开关前发现电路中有一根导线未连接，请把电路连接完整。（2）当闭合开关时，发现电流表无示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。（3）排除电路故障后闭合开关，移动滑片，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率为1.25W。（4）同组的小红认为，可以利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻，并求出平均值，小明认为小红的观点不合理，理由是小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，求平均值没有意义。（5）小红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R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，已知电源电压为U且保持不变，也可以测出另一额定电压为U额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U额；②只闭合S、S1，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＝U1U额(U-U额)R0(U-U1)【解答】解：（1）电路连接时，电压表应与小灯泡并联，采用“正进负出”的连接方式，因小灯泡的额定电压为2.5V，故电流表的量程选择为0～3V，连接电路如图所示：（2）电流表无示数，灯泡不亮，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分以处的电路是通路，故造成这一现象的原因可能是小灯泡断路；（3）当小灯泡正常工作时，灯泡两端的电压为额定电压2.5V，如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.5A，根据功率公式可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；（3）利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻，并求出平均值，小明认为小红的观点不合理，理由是小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，求平均值没有意义；（4）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、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U1；③只闭合S、S1，R0定值电阻和滑动变阻器串联，电路中的电流相等则有：U1R0=U-U1R，可得滑动变阻器的电阻为：R=U-U1U1R0；只闭合故答案为：（1）如图所示；（2）断路；（3）1.25；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，求平均值没有意义；（5）U额；S、S1；U12．“创新”实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率约0.8W。（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）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，则故障原因可能是小灯泡断路。（3）故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，则应把变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）端移动。（4）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应电流值，填入设计的表格中并描绘出小灯泡的电流随其电压变化的关系图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W，小明分析图丙，发现灯丝的电阻是变化的，其原因是：导体电阻随温度的变化而变化。（5）完成上述实验后，老师请同学们思考，再增加两个普通开关和已知阻值为R0的定值电阻，不用电流表，也能测出小灯泡的额定功率。小组同学们经讨论后设计出如图丁所示电路图，请你随同一起完成实验的操作：a.闭合S、S2，断开S1，移动滑动变阻器滑片，直到使电压表示数为2.5V时，停止移动滑片；b.保持滑动变阻器滑片不动，闭合开关S1、S，断开S2，记下此时电压表示数为U；c.小灯泡的额定功率的表达式为2.5V×(U-2.5V)R0【解答】解：（1）用“伏安法”测量小灯泡电功率，电压表应与灯泡并联，因小灯泡额定电压为2.5V，电压表接小量程，电流表串联在电路中，小灯泡的额定功率约0.8W，所以小灯泡正常发光时的电流约为：I=PU（2）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，则故障原因可能是小灯泡断路，此时电压表串联在电路中，测的是电源电压；（3）此时电压表示数是0.6V，电压表的额定电压为2.5V，因此要测小灯泡的额定功率，需要使小灯泡两端的电压增大，即滑动变阻器两端的电压减小，根据串联分压特点，滑动变阻器阻值应减小，故滑片应向右移动；（4）待测小灯泡额定电压为2.5V，由图丙可知，小灯泡电压为2.5V时，I额＝0.3A，小灯泡的额定功率是P＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；因导体电阻随温度的变化而变化，所以灯丝的电阻是变化的；（5）a.闭合S、S2，断开S1，移动滑动变阻器滑片，直到使电压表示数为2.5V时，停止移动滑片；b.保持滑动变阻器滑片不动，闭合开关S1、S，断开S2，记下此时电压表示数为U。则R0两端的电压U0＝U﹣UL＝U﹣2.5V，电路中电流为I=Uc..小灯泡的额定功率的表达式为P＝U额I=2.5V×(U-2.5V)故答案为：（1）；（2）小灯泡断路；（3）右；（4）0.75；导体电阻随温度的变化而变化；（5）2.5；2.5V×(U-2.5V)R3．某实验小组利用如图装置做“测定小灯泡电功率”实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V。（1）小林同学连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并画出正确的连线。（2）连接好电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到D（填“C”或“D”）端位置。（3）小林同学将错误的线路改正后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，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为0.9W。（4）小林同学完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图用来测量小灯泡额定功率，图中R0＝5Ω。当他按丙电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为0.5A（填A1或A2的示数为多少）时，再读出另一只电流表的示数，即可计算小灯泡的额定功率。【解答】解：（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大电阻处，滑动变阻器的滑片应移到D端位置；（3）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A，此时电压为2.5V，由P＝UI得灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.36A＝0.9W；（4）如图丙所示的电路图中，电阻R0和灯泡L并联，根据并联电路中电压规律可知：UR＝UL；测量小灯泡额定功率，需要电阻R0两端的电压为2.5V，根据欧姆定律可得通过电阻R0的电流为：I=2.5V5Ω=0.5A，即电流表A2故答案为：（1）如图所示；（2）D；（3）0.9W；（4）A2的示数为0.5A。4．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10Ω）。（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮）。（2）闭合开关前，应将滑片移到B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，突然小明的文具盒掉到桌上，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D。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2.5V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0.75W。（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于11.67Ω。（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计的电路图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整。①检查电路无误后，闭合开关S和S1，断开开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额；②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1；③小灯泡额定功率的表达式：P额＝U额⋅U1-U额R0（用【解答】解：（1）滑动变阻器采用一上一下的连接方式，且与小灯泡串联，滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮，即接入的电阻变小，故滑动变阻器应选择A端接线柱，电路连接如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大电阻处，滑动变阻器的滑片应移到B端；（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，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灯泡接触不良；故选：D；（4）小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光；如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，由P＝UI得灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）由欧姆定律计算灯泡正常发光时的电流为0.3A，根据串联电路中电压规律可知滑动变阻器两端电压为：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为：R滑=U滑（6）②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表的示数U1，此时电压表测量的是灯泡和电阻R0的总电压；③分析电路图可知：IL＝IR=U1-U额故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）D；（4）2.5；0.75；（5）11.67；（6）②保持滑动变阻器的滑片P不动；③U额5．小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻值范围0～9999Ω）。电压恒定为4V的电源以及其他相关器材按图甲连接电路，进行实验。（1）图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图，图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。（2）接通电路后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数，小明再次检查电路的连接，确认电路没有出现断路的现象，出现上述现象的原因是电阻箱的电阻过大；（3）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并得到相关U﹣I曲线a和b，如图乙，曲线a（选填“a”或“b”）是该小灯泡的U﹣I曲线，小灯泡的额定功率为0.75W。此电路的数据不能（选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关系。（4）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为U额的小灯泡的电功率，但电压表出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R0，请你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U额R②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＝U额(I-U额R0)（用U【解答】解：（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示：（2）接通电路后，灯不亮，电流表、电压表都没有示数，确认电路没有出现断路的现象，出现上述现象的原因可能是电阻箱的电阻过大；（3）电压表测量的是灯泡两端的电压，电流随着电压的增加而增大，应为向上倾斜的曲线，故曲线a是灯泡的U﹣I曲线；额定电压为2.5V的小灯泡，对应的电流为0.3A，由P＝UI可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；研究导体中的电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，由图线a可知，通过灯泡的电流随电压的变化不是直线，所以灯泡的电阻是变化的，则此电路的数据不能研究导体中的电流与电压的关系；（4）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U额③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不动，电流表的示数I为通过灯泡和定值电阻R0的总电流，则通过灯泡的电流为：IL=I-U额R0；由P＝UI可得小灯泡额定功率的表达式为P额＝故答案为：（1）如图所示；（2）电阻箱的电阻过大；（3）a；0.75；不能；（4）①使电流表的示数为U额R0；6．小聪在做“测量小灯泡电功率”的实验中，发现小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡电阻大约为10Ω，电源电压恒定。（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动灯泡变亮。（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，若电路中仅有一处故障，这个故障可能是灯泡断路。（3）排除故障后，小聪闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，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D端移动，直到电压表示数为2.5V为止。（4）小聪同学继续移动滑片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I﹣U关系图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W；同样也能计算出灯泡正常发光时灯丝的电阻为12.5Ω。（5）完成上述实验后，小聪还想测量另一只额定电压为U额的小灯泡的额定功率，设计了如图所示的电路，已知电源电压为U且恒定，R0为定值电阻，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S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为U额。②保持滑动变阻器滑片位置不动，再将开关S1拨至“2”，读出此时电压表示数为U′；③小灯泡的额定功率P额＝U-U'R0U额。（用U额、U、U【解答】解：（1）小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡电阻大约为10Ω，通过灯泡的电流为：I=UR=2.5V10Ω=0.25A，故电流表的量程选择（2）小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，则故障原因可能是灯泡断路；（3）如图乙所示，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V，小于灯泡的额定电压，根据串联电路电压规律可知应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片向D端移动，直到小灯泡正常发光，使电压表的示数为2.5V；（4）图丙所示的I﹣U关系图像，小灯泡的额定电压是2.5V时，对应的电流为0.2A，由P＝UI计算小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；根据欧姆定律计算小灯泡的电阻为：R=U（5）①检查电路无误后，闭合开关S将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为U额；③保持滑动变阻器滑片位置不动，再将开关S1拨至“2”，此时电压表示数U′为灯泡和滑动变阻器的总电压，根据串联电路中电压的规律可得定值电阻R0两端的电压为：U0＝U﹣U′，根据欧姆定律可得电路中的电流为：I=U0R0=U-U'R0；由P＝UI计算小灯泡的额定功率故答案为：（1）如图所示；（2）灯泡断路；（3）2.5；（4）0.5；12.5；（5）①U额；③U-U'R7．小华用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，电源电压为3V，所测小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“10Ω”字样。（1）图甲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两个不妥之处：开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处。（2）改正电路后，闭合开关，发现电压表示数为3V，电流表指针几乎不偏转，产生故障的原因可能是灯泡断路；灯泡与灯座接触不良。（3）在电路故障排除后，调节滑动变阻器，当电压表示数达到额定电压时，电流表指针如图乙所示，其值为0.3A，由此，小华算出小灯泡的额定功率为0.75W。（4）为了较准确地测出灯泡的额定功率，应对实验做怎样的改进？答：应将电流表的量程改为0～0.6A。（5）测量结束后，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好实验器材。【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片应置于最大电阻处，由图甲所示，图中在器材操作上存在的两个不妥之处：①开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）闭合开关，电流表指针几乎不偏转，说明电路是断路，电压表示数为3V，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，产生故障的原因可能是灯泡断路或灯泡与灯座接触不良；（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，由P＝UI计算小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（4）因需测量的灯泡电流不大于0.6A，为了较准确地测出灯泡的额定功率，应将电流表的量程改为0～0.6A，多次测量灯泡额定电压下电流表示数，计算电功率；（5）测量结束后，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好实验器材；故答案为：（1）开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）灯泡断路；灯泡与灯座接触不良；（3）0.3；0.75；（4）应将电流表的量程改为0～0.6A；（5）开关。8．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2。（1）小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，接下来应进行的操作电流表进行调零。（2）若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整。（3）本实验选择的滑动变阻器是R1（选填“R1”或“R2”）。（4）小明把滑片移到最左端，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，小明接下来的操作合理的是A（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（5）小明根据实验数据绘制出I﹣U图像，如图丙所示，图中阴影部分面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率。（6）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏大（选填“大”或“小”）。（7）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＞14P额（8）小明增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图A、B是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是B（填序号）。A.两种方案都能B.两种方案都不能C.A方案能，B方案不能D.A方案不能，B方案能【解答】解：（1）连接电路前，电流表指针位置如图乙所示，说明电流表未进行调零，接下来应当进行的操作是电流表进行调零；（2）额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为8Ω，所以小灯泡处于额定电压时的电流约为：I=UR=2.5V8Ω=0.3125A，故电流表选择的量程为0～（3）电源电压恒为4.5V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，根据串联电路分压原理可得滑动变阻器两端的电压为2V，则有：URUL=RRL，即R8Ω=2V2.5V，故此时滑动变阻器接入电路的电阻（4）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，电路故障为小灯泡断路，电压表串联在电路中，此时应拧紧小灯泡和它两端的接线柱；故选：A；（5）如图丙所示，图中阴影部分是长为1V宽为0.1A的长方形，该面积的物理含义是电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率；（6）测量功率时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值，故灯泡额定功率的测量值偏大；（7）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式P=U2R可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率P实=14P额，但是随着功率减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，故灯泡的实际功率P（8）图A中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图B中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；故选：B；故答案为：（1）电流表进行调零；（2）如图所示；（3）R1；（4）A；（5）电压为1V，电流为0.1A时小灯泡的电功率；（6）大；（7）＞；（8）B。9．某实验小组利用如图1所示的电路图测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请按图1，用笔画线代替导线，在图2中把电路连接完整。（要求导线不得交叉）（2）正确连接完电路，调节滑动变阻器滑片到阻值最大处，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是B。A.电流表内部断路了B.灯泡的灯丝断了C.灯座内部出现了短路D.滑动变阻器的电阻丝断了（3）将故障排除后，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压表示数是2.1V，要测量小灯泡额定功率，滑片P应向右（选填“左”或“右”）端移动。（4）实验小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图3所示，则小灯泡的额定功率为0.625W；小组的同学在实验中还发现，电压表的示数变大，电压表与电流表示数的比值变大，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。（5）实验小组又利用一个定值电阻R0和两个开关，设计了如图4所示的电路，也测出了小灯泡的电功率。具体实验步骤如下：闭合开关S、S1，断开S2，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，记录电压表此时读数为U，请用R0、U额、U写出小灯泡额定功率的表达式P额＝U额×U-U【解答】解：（1）电压表测量小灯泡的电压，电压表和小灯泡并联，小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表选择0～3V量程，实物图如下。（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路是断路，电压表示数明显，说明电压表和电源连接在一起，电压表示数几乎等于电源电压，所以电路故障是小灯泡灯丝断了。（3）电压表测量小灯泡两端的电压，电压表示数是2.1V，小灯泡的额定电压是2.5V，要测量小灯泡额定功率，小灯泡两端的电压要增大，电源电压不变，所以要减小滑动变阻器两端的电压，所以滑片要向右移动。（4）小灯泡的额定电压是2.5V，如图3小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量小灯泡的电流，电压表和电流表之比等于小灯泡的电阻，小灯泡灯丝的温度升高，小灯泡灯丝的电阻增大，所以电压表和电流表之比增大。（5）①闭合开关S、S1，断开S2，电压表测量小灯泡两端的电压，调节滑片P使电压表读数为U额，此时小灯泡正常发光；②不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S2，断开S1，电压表测量小灯泡和定值电阻R0两端的总电压，电压表此时读数为U，根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，所以定值电阻R0两端的电压为U0＝U﹣U额，根据欧姆定律得，定值电阻R0的电流为：I0=U根据串联电路中电流处处相等，所以小灯泡的额定电流为I＝I0=U-所以小灯泡额定功率的表达式P额＝U额I＝U额×U-故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）右；（4）0.625；灯丝电阻随温度的升高而增大；（5）U额×U-10．我市中考实验操作考试时，实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材：额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为10Ω）、规格为“12Ω1A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各1个，新干电池4节，导线若干。（1）图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打“×”；（2）闭合开关前，应将滑片P移到最右（填“左”或“右”）端；（3）闭合开关后发现：小灯泡不亮，电压表无示数，但是电流表有示数。电路故障可能是小灯泡短路；（4）排除故障后，闭合开关，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，出现这种现象的原因是滑动变阻器的最大阻值过小；（5）解决上述问题后，移动滑片使电压表的示数为2.5V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是0.6W；（6）小华同学设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）。①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为2.5V；②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V；③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额＝U额2(U1-U2)U2R0【解答】解：（1）连接图中，小灯泡应与电流表串联，而图中的连接出现了灯泡短路，电压表与灯泡并联时，采用“正进负出”的连接方式，故错误的连接是灯泡左端与电流表之间的导线，正确的电路连接如图所示：（2）为了保护电路元件，闭合开关前，应将滑片P移到最大电阻处，即右端；（3）小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分电路出现短路，则电路故障可能是小灯泡短路；（4）排除故障后，闭合开关，无论怎样移动滑片P，电压表的示数都调不到2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器最大电阻为12Ω，根据串联电路电压规律和分压原理可得：URUL=RRRL，UR+UL＝6V，解得：U（5）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.24A，根据功率公式计算灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；（6）由①②可知小灯泡的电阻等于R1接入电路的电阻，即RL＝R1；③将R2的滑片P调至最左端，R2接入电路的电阻为0，电压表的示数U1为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，R2接入电路的电阻为最大电阻R0，此时两变阻器串联，电压表的示数U2为R2两端的电压；根据串联电路电压和电流的规律和欧姆定律可得：U1-U2R0=故答案为：（1）如图所示；（2）右；（3）小灯泡短路；（4）滑动变阻器的最大阻值过小；（5）0.6；（6）③U额11．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。（2）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，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D。A．小灯泡短路B．小灯泡断路C．变阻器短路D．变阻器断路（3）排除故障后再闭合开关，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，这是由于选用了最大阻值较大（选填“大”或“小”）的滑动变阻器。（4）换用合适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1.9W。（5）小刚利用图甲电路进一步探究“导体中电流跟其两端电压的关系”，获得多组电压和电流的数据之后，发现电流与电压不成正比，原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值。（6）实验完成后同学们在老师的提醒下对实验进行了误差分析：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大于（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大于（选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。【解答】解：（1）电路连接时，电压表应与小灯泡并联，采用“正进负出”的连接方式，因小灯泡的额定电压为3.8V，故电流表的量程选择为0～15V，连接电路如图所示：（2）闭合开关，小灯泡不亮，电流表示数为零，说明电路是断路，电压表的示数为零，说明与电压表并联以外的电路出现断路，故出现这种现象的原因可能是滑动变阻器断路；故选：D；（3）由图乙可知，滑片滑动时灯泡两端电压的变化，开始时很不明显，说明滑动变阻器选择的最大阻值较大，故这是由于选用了最大阻值较大的滑动变阻器；（4）如图丙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.5A，根据功率公式可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W；（5）获得多组电压和电流的数据之后，发现电流与电压不成正比，原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值；（6）测量功率时，应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流，而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流，即电流偏大，而电压表是与电阻并联连接，测量的电压是准确的，根功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值，故灯泡额定功率的测量值偏大。故答案为：（1）如图所示；（2）D；（3）大；（4）1.9；（5）灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值；（6）大于；大于。12．某实验小组设计了多功能实验电路装置。实验器材有电压恒为6V的电源，滑动变阻器R1最大阻值为“15Ω0.5A”，滑动变阻器R2最大阻值为“500Ω0.3A”。额定电压为2.5V的小灯泡，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电流表，电压表，开关，导线若干。（1）实验小组要测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，将电路连接成图1甲所示，把额定电压为2.5V的小灯泡接入M、N之间。请按照图1甲的连接方式用笔画线代替导线将图1乙的实物图连接完整。（2）连接好电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表指针有较小的偏转，电压表指针也有较小的偏转，缓慢滑动滑片至滑动变阻器金属杆中点处，电流表和电压表示数有所增大但不明显。说明滑动变阻器阻值太大，其分压能力太大，使电路电流过小。（3）解决问题后，小组测量了3组小灯泡的电压与电流值，记录部分数据如表，当小灯泡正常工作时，电流表示数如图1丙所示，此时电流大小是0.28A，小灯泡的额定功率是0.7W。实验序号电压/V电流/A电功率/W小灯泡亮度12.20.260.572较暗22.5正常发光33.00.30.9很亮（4）实验小组利用器材继续“探究电流与电阻的关系”，同组的甲、乙两位同学分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻接入M、N之间进行实验，并作出I﹣R图象如图2所示，其中乙（选填“甲”或“乙”）同学实验操作是符合要求的，你的判断依据是探究电流与电阻关系时，应保持电阻两端的电压不变。小组中有的同学觉得乙同学第四次用20Ω做实验时，实验数据是不可能完成的，乙同学为了完成第四次实验可能采用的方法是把R＝15Ω的定值电阻也串联在电路中，使R＝20Ω的电阻分压降到3V。（只能用给定的实验器材）【解答】解：（1）按照电路图连接实物图，电压表应与小灯泡并联，采用“正进负出”的连接方式，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，与灯泡串联在电路中，连接电路如图所示：（2）小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，电压表也有示数，说明与电压表并联的小灯泡没有出现短路，可能的原因是电路中总电阻太大，小灯泡两端的电压和通过的电流太小导致灯泡不亮，缓慢滑动滑片至滑动变阻器金属杆中点处，电流表和电压表示数有所增大但不明显，说明滑动变阻器阻值太大，其分压能力太大，使电路电流过小；（3）当小灯泡正常工作时，灯泡两端的电压为额定电压2.5V，如图丙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.28A，根据功率公式可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；（4）在探究电流与电阻关系时，应保持电阻两端的电压不变，在图2中甲同学的实验数据，根据欧姆定律可得电压：U1＝0.6A×5Ω＝3V；U2＝0.4A×10Ω＝4V；因电阻两端的电压不相等，故图甲不符合要求；在图2中乙同学的实验数据，根据欧姆定律可得电压：U1＝0.6A×5Ω＝3V，U2＝0.3A×10Ω＝3V，U3＝0.2A×15Ω＝3V，U4＝0.15A×20Ω＝3V；因电阻两端的电压均为3V，故图乙符合要求；乙同学为了完成第四次实验可能采用的方法是把R＝15Ω的定值电阻也串联在电路中，使R＝20Ω的电阻分压降到3V；故答案为：（1）如图所示；（2）滑动变阻器阻值太大，其分压能力太大，使电路电流过小；（3）0.28；0.7；（4）乙；探究电流与电阻关系时，应保持电阻两端的电压不变；把R＝15Ω的定值电阻也串联在电路中，使R＝20Ω的电阻分压降到3V。13．小亮用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请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，灯泡亮度变大；（2）闭合开关，在实验中，小亮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，则故障是小灯泡断路；（3）故障排除后，小亮从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，实验中某次电压表的示数为2V时，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）移，使小灯泡正常发光。实验中得到小灯泡U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W，小亮所用到的滑动变阻器的规格是下列四个选项中的D（选填选项前字母）；A．“5Ω，2A”B．“15Ω，2A”C．“25Ω，2A”D．“30Ω，2A”（4）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡的阻值变化了△R2，则△R1＞△R2，（选填“＞”、“＜”或“＝”），你的理由是：只有当滑动变阻器的减小量大于灯泡电阻的增大量时才会让总电阻变小，总电流变大。【解答】解：（1）滑动变阻器采用一上一下的连接方式，滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡亮度变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻减小，故选择左下接线柱，连接电路如图所示：（2）如图乙所示，电流表的示数为0，说明电路是断路，电压表的示数为3V，接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，则故障可能是小灯泡断路；（3）如果要将灯泡调至正常发光，需增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器接入的阻值，故需要将滑动变阻器滑片向左端移动；如图丙所示，当小灯泡的电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.3A，根据功率公式可得小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；由图像丙可知，当灯泡两端的电压最小时，变阻器的阻值最大，根据串联电路中电压规律可知滑动变阻器两端的电压为：UP＝3V﹣0.5V＝2.5V，此时通过的电流为0.1A，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值至少应为：RP=2.5V0.1A故选：D；（4）如图丙所示，当电压为0.5V时，对应的电流为0.1A，根据欧姆定律可得：R1=0.5V0.1A=5Ω，此时滑动变阻器两端的电压UP1＝3V﹣0.5V＝2.5V，RP1=2.5V0.1A=25Ω；当电压为2.5V时，对应的电流为0.3A，根据欧姆定律可得：R2=2.5V0.3A≈8.3Ω，此时滑动变阻器两端的电压UP2＝3V﹣2.5V＝0.5V，RP2=0.5V0.3A≈1.7Ω；则有小灯泡的阻值变化△R2＝8.3Ω﹣5Ω＝3.3故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）左；0.75；D；（4）＞；只有当滑动变阻器的减小量大于灯泡电阻的增大量时才会让总电阻变小，总电流变大。14．测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。（1）用笔画线代替导线，连接完整如图甲所示的实物电路。（2）闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为2.2V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向右移动（选填“左”或“右”）。（3）小华在做完额定电压为2.5V的小灯泡的实验后，又做了一个测量3.8V的小灯泡的额定功率的实验，此时他发现电压表0～15V量程损坏，0～3V量程能正常使用，电源电压为4.5V且恒定不变，仍利用现有的器材完成实验，你认为正确的操作方法是：将电压表并联在滑动变阻器的两端。（4）小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是错误（选填“正确”或“错误”）的，理由实验数据反映了小灯泡在不同实际电压下的实际功率，求平均值没有意义。（5）下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是B。【解答】解：（1）分析电路图，电流表的连接采用正进负出，电流表的量程选择为0～0.6A，电路连接如图所示：（2）如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电流表的示数为2.2V，要获得小灯泡额定功率的数据，小灯泡两端的电压应为2.5V，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器滑片P应向右端适当滑动；（3）利用串联电路的电压分压规律，在不改变原器材的情况下，将电压表并联在滑动变阻器的两端，当滑动变阻器两端的电压为0.7V时，小灯泡两端的电压为3.8V；（4）灯泡在额定电压下的功率是额定功率，小华对灯泡的电功率求出平均值的做法是错误的；理由是实验数据反映了小灯泡在不同实际电压下的实际功率，求平均值没有意义；（5）灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路中电流规律和功率公式可得灯泡的功率为：P＝I2RL=(UR+RL)故选：B；故答案为：（1）如图所示；（2）2.2；右；（3）将电压表并联在滑动变阻器的两端；（4）错误；实验数据反映了小灯泡在不同实际电压下的实际功率，求平均值没有意义；（5）B。15．小成想要测定小灯泡的额定功率，他选用了以下器材：标有“2.5V”字样的小灯泡（老师告诉他，该小灯泡正常工作电流在0.3A左右），电源为6V的恒稳蓄电池，量程为“0～0.6A”与“0～3A”的电流表，量程为“0～3V”与“0～15V”的电压表，开关，导线。可是在选择滑动变阻器时他犹豫了，因为有三种规格的滑动变阻器，分别标有“10Ω1A”、“20Ω0.5A”、“50Ω0.2A”字样。（1）估算一下，请你帮小成选择一只合适的滑动变阻器“20Ω0.5A”；（2）如图甲所示，小成连接了一部分电路后又纠结了，请你在不改变他已经连接部分的前提下，再帮他连接完整；（3）连接完整后，小成按正确程序操作，闭合开关S，发现灯泡不亮。电流表指针偏转明显，而电压表指针几乎不动，仔细检查，连接无误。那么出现该状况的原因应该是C。A.电压表内部断路了B.灯泡的灯丝断了C.灯座内部出现了短路D.滑动变阻器的电阻线断了（4）在老师的指点下，小成自己排除了故障，再闭合开关S，灯泡亮了，但发光很暗，观察电压表示数，仅有1.8V，这时小成应将滑片P向A端（选填“A”或“B”）适当滑动；（5）当小灯泡两端的电压达到额定电压后，电流表的示数如图乙所示，小佳测得小灯泡的额定功率是0.7W。（6）完成上述实验后，又找来了一个阻值为R0的电阻和两个开关，并借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了额定电压为U0的小灯泡的额定功率。请完成下列的实验步骤：①先闭合S1再闭合开关S3，移动滑片，当电压表的示数为U0时，停止移动滑片；②保持滑片的位置不动，断开开关S3再闭合开关S2，读出此时电压表的示数为U；③灯泡额定功率的表达式为P＝U0(U-【解答】解：（1）灯泡正常工作时的电压为2.5V，灯泡与滑动变阻器串联，则滑动变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V；灯泡正常工作时的电流为0.3A，根据欧姆定律可得灯泡正常工作时滑动变阻器的电阻为：R滑=UI=3.8V0.3A≈11.67Ω，即滑动变阻器连入电路的电阻至少为11.67Ω，又正常工作时的电流（2）注意电压表和电流表的连接方法，故电压表选用小量程与灯并联，连接如图所示：（3）闭合开关S，电流表指针偏转明显，说明电路为通路；发现灯泡不亮，而电压表指针几乎不动，则与电压表并联的灯泡短路，又连接无误，可判断灯座内部出现短路。故答案为：C。（4）因电压1.8V小于额定电压2.5V，故应减小滑动变阻器的电压，由分压原理知应减小滑动变阻器的阻值，故滑片向A端移动；（5）由图乙知电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.28A，由功率公式计算灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；（6）①实验中应先使灯泡正常发光，则用电压表测量灯泡的电压，故闭合开关S1和S3，当电压表示数为U0时确定滑片位置；②保持滑动变阻器阻值不变，断开开关S3再闭合开关S2，用电压表测量滑动变阻器和灯泡的电压之和为U；③串联电路中电流相等，灯泡的额定电流为：IL=U-U0故答案为：（1）“20Ω0.5A”；（2）如上图所示；（3）C；（4）A；（5）0.7W；（6）①S3；U0；②S2；③U016．娇娇和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω1A”，连接电路如图甲所示。（1）图甲是娇娇同学连接的部分实物图，为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮娇娇连接好电路。（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是小灯泡（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）短路。（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为0.4W，若使小灯泡正常发光，则应将滑片向右（选填“左”或“右”）移动一些。（4）同组的霞霞同学在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，霞霞利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为U额R（用U额、②只闭合开关S和S1，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I。③小灯泡额定功率表达式为：P额＝IU额-U额2R（用（5）邻组的静静同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将5Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）移动。在用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为2V。为完成四次探究，静静同学设计了如下方案，你认为不可行的一项是DA.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40ΩB.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2V﹣5VC.如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为2.4V﹣3VD.如果只串联一个定值电阻，则可以串联一个15Ω的电阻【解答】解：（1）用电路图可知，滑动变阻器和灯泡串联滑片右移时灯的亮度变亮，说明电路中电流变大，总电阻变小。因此滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变小，应将滑动变阻器的右下接线柱与开关左侧相连，如图所示：（2）当滑动变阻器短路时，电路中只有小灯泡，电压表测小灯泡两端的电压也是电源电压，电流表在通路中也有示数，当小灯泡短路时，电路中只有滑动变阻器。小灯泡相当于一根导线，电压表无示数，电流表在通路中有示数，故电路中存在的故障可能是小灯泡短路。（3）①电压表测量小灯泡的电压为2伏，图乙电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时小灯泡的功率为：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W②若使小灯泡正常发光，电压将要从2V变成2.5V，滑动变阻器与小灯泡串联，根据串联分压原理，当滑动变阻器的阻值变小时，可使灯泡电压变大，故滑动变阻器滑片向右移动。（4）①闭合开关S和S2电路中电阻R与灯泡并联，电阻R与灯泡两端的电压相等均为U额，电流表测电阻所在支路的电流，其示数为U额②闭合开关S和S1并保持滑动变阻器的滑片位置不变，电流表测得干路电流的示数为I，小灯泡所在支路电流为I-U额R（5）①探究电流和电阻的关系时，将保持定值电阻两端的电压不变，定值电阻的阻值由5Ω换为10Ω时，根据串联分压的原理，定制电阻阻值变大，则两端的电压也变大。为了保持定值电阻的电压不变，应使滑动变阻器阻值变大分到更多的电压，故滑片应向左移动。②A.由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为4V，根据串联分压原理得R定：R变＝U定：U变＝2V：4V＝1：2，已知R定＝20Ω，则解得R变＝40Ω，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40欧Ω，因此该方法可行，故A不符合题意；B.如果只更换电源，当滑动变阻器阻值为0Ω时，定值电阻两端电压保持不变为2V，当滑动变速器阻值为最大值30Ω时，定值电阻两端电压仍为2V。根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压为3V，此时电路的总电压为5V，则更换的电源电压范围是2V﹣5V，因此该方法可行，故B不符合题意；C.如果只调整电压表的示数，已知电压表量程为3V，则定值电阻两端的电压最大为3V，而当定值电阻换为20Ω时，根据滑动变阻器阻值最大30Ω可知，定值电阻两端电压为2.4V，则应该控制电压表示数U0的范围为2.4V﹣3V，因此该方法可行，故C不符合题意；D.实验过程中，电源电压为6V，当定值电阻为15Ω时，为了达到定值电阻两端电压为2V，若再串联一个15Ω的电阻，同时将滑动变阻器的阻值调到15Ω，根据串联分压原理，电源电压将平均分到三个用电器上，且都是2V。但当定值电阻为5Ω时，为了达到定值电阻两端2V的电压，则电路中电流为0.4A，总电流总电压为6V，电路中总电阻为15Ω，而此时电路中总阻值至少20Ω，因此该方法不可行，故D符合题意。故选D。故答案为：（1）见上图；；（2）0.4；右；（3）U额R；IU额-17．小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω，1A”和