2.18 測量小燈泡的電功率1（2019安順）小軍同學(xué)在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗中，選用如圖甲所示的器材和電路，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12）（1）為了能夠順利完成該實(shí)驗探究，下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用 （選填“A”或“B”）。A“10 5A”的滑動變阻器B“50 0.5A”的滑動變阻器（2）閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是 。（3）根據(jù)實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖乙所示），分析圖象可知：小燈泡的額定功率為 W。（4）完成上面實(shí)驗后，小軍同學(xué)又想測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)壞，于是他又找來了兩個開關(guān)和一定值電阻，設(shè)計了如圖丙所示的電路，已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，請你完成下面實(shí)驗步驟： （填寫S、S1、S2的通斷情況），調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為 ； （填寫S、S1、S2的通斷情況），保持滑動變阻器的滑片不動，讀出電壓表示數(shù)為U1；燈泡額定功率的表達(dá)式為P額 。【答案】（1）B；（2）小燈泡斷路；（3）0.625；（4）閉合開關(guān)S、S1；UU額；閉合開關(guān)S、S2；。【解析】解：（1）燈泡正常工作時電流為IL0.2A測定燈泡功率的實(shí)驗中，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得，燈泡正常工作時，滑動變阻器兩端電壓為：U滑UUL6V2.5V3.5V，由I可得滑動變阻器電阻為：R滑17.5滑動變阻器應(yīng)選“50 0.5A”的滑動變阻器，故選B；（2）閉合開關(guān)后，小燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表示數(shù)有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；（3）根據(jù)圖乙知，當(dāng)電壓為額定電壓U2.5V時，電流I0.25A，小燈泡的額定功率為：PUI2.5V0.25A0.625W（4）分析實(shí)驗的原理可以得出其具體的步驟為：閉合開關(guān)S、S1，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為UU額；閉合開關(guān)S、S2，保持滑動變阻器的滑片位置不變，讀出電壓表示數(shù)為U1；通過燈泡的電流：IIR0，燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額U額IU額。故答案為：（1）B；（2）小燈泡斷路；（3）0.625；（4）閉合開關(guān)S、S1；UU額；閉合開關(guān)S、S2；。2（2019畢節(jié)）在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗中，實(shí)驗室提供的器材有：小燈泡（額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為9）、電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。（1）小楊同學(xué)檢查器材完好后，按圖甲所示的電路圖連接電路，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于 （選填“A”或“B”）端。（2）當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，造成這種現(xiàn)象的原因是 。（3）小楊同學(xué)糾正了錯誤，正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數(shù)，請分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 。（4）為測量小燈泡的額定功率，接下來的操作應(yīng)該是調(diào)節(jié)滑動變阻器， ，讀出并記錄電流表的示數(shù)。（5）當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖丙所示，電路中的電流為0.3A時，則小燈泡的實(shí)際功率為W。【答案】（1）B；（2）電流表正負(fù)接線柱接反了造成的；（3）小燈泡實(shí)際功率太小，不足以讓小燈泡發(fā)光；（4）使小燈泡兩端電壓為2.5V；（5）0.72。【解析】解：（1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片在阻值最大處，即B端；（2）由圖2所示電流表可知，測量電流過程中，電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，這是由于電流表正負(fù)接線柱接反了造成的；（3）（4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表和電壓表示數(shù)均較小，則說明滑動變阻器的電阻較大，使得燈泡的實(shí)際功率太小造成；要想測量小燈泡的額定功率，此時應(yīng)減小滑動變阻器的阻值，使小燈泡兩端電壓為2.5V；（5）電壓表選擇03V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓表的示數(shù)為2.4V，小燈泡的實(shí)際功率為：PUI2.4V0.3A0.72W。故答案為：（1）B；（2）電流表正負(fù)接線柱接反了造成的；（3）小燈泡實(shí)際功率太小，不足以讓小燈泡發(fā)光；（4）使小燈泡兩端電壓為2.5V；（5）0.72。3（2019宿遷）圖甲為測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的實(shí)驗電路，電源電壓恒為3V不變。甲 乙（1）請用筆劃線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到滑動變阻器的最______端（選填“左”或“右”）。（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)；移動滑片，發(fā)現(xiàn)除了電流表示數(shù)改變外，其余均無變化。經(jīng)檢查，電壓表完好，則故障可能是小燈泡______（選填“短路”或“斷路”）。（4）排除故障后，移動滑片，實(shí)驗小組記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖乙所示的IU圖象，由圖象可計算出小燈泡的額定功率為______W。（5）實(shí)驗過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，滑動變阻器連入電路的阻值為______。【答案】左 短路 0.75 10【解析】（1）燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，變阻器按一上一下接入電路中，如下所示：（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到滑動變阻器的阻值最大處，即最左端；（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)電流表有示數(shù)，則電路為通路，燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，因電壓表完好，故障可能是小燈泡短路；（4）根據(jù)繪制成的圖乙所示的IU圖象，燈在額定電壓下的電流為0.3A，由小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V0.3A=0.75W；（5）實(shí)驗過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，電流為0.2A，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，滑動變阻器連入電路的阻值為：R滑=10。（1）根據(jù)燈的額定電壓為2.5V確定電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，變阻器按一上一下接入電路中；（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到滑動變阻器的阻值最大處；（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)電流表有示數(shù)，則電路為通路，根據(jù)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)分；（4）根據(jù)繪制成的圖乙所示的IU圖象生燈在額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；（5）實(shí)驗過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時可知電流大小，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律得出滑動變阻器連入電路的阻值。4(2019巴彥淖爾)在測量小燈泡的電功率時，電源電壓為3V，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。（1）在如圖甲所示的電路中，閉合開關(guān)移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，原因是 ，經(jīng)分析有一根導(dǎo)線鏈接錯誤，請在連接錯誤的導(dǎo)線上打“”，并補(bǔ)畫出一根導(dǎo)線連接成正確的電路。（2）電路連接正確后，從滑動變阻器接入電路的最大阻值開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡的IU圖象如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W，由圖可知，小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而 ，滑動變阻器的規(guī)格應(yīng)選擇 。A.10 1A B.15 1A C.25 1A D.30 1A（3）有同學(xué)認(rèn)為利用該電路還可以探究出導(dǎo)體中電流和導(dǎo)體兩端電壓成正比，你認(rèn)為這種說法 （選填“合理”或“不合理”），理由是 。【答案】（1）電壓表串聯(lián)在電路中（2）0.625；增大； C（3）不合理； 燈絲電阻是變化的，無法得到電流與電壓成正比。【解析】（1）在電路中，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，電壓表有示數(shù)，因電壓表內(nèi)阻很大，故電路的電流很小，燈不亮；燈與變阻器并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：（2）根據(jù)小燈泡的IU圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.25A，小燈泡的額定功率是：PUI2.5V0.25A0.625W；由圖可知，燈的電流隨電壓的變大而增大，根據(jù)PUI，故小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大；由圖知，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時，電路的最小電流為0.1A，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，滑動變阻器的最大電阻為：R滑25，故變阻器規(guī)格應(yīng)選擇C；（3）探究出導(dǎo)體中電流和導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時，要控制電阻阻值不變，因燈絲電阻是變化的，無法得到電流與電壓成正比成正比，這種說法不合理。5(2019赤峰)在用伏安法測量小燈泡的電功率實(shí)驗中，已知待測燈泡的額定電壓為2.5V。PAB（1）滑動變阻器連線情況如圖所示，在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到端（選“A”或“B”）。（2）在試觸時發(fā)現(xiàn)，電流表情況如圖乙所示，出現(xiàn)這種情況的原因是 。將電路改正后進(jìn)行實(shí)驗，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時，電流表的示數(shù)（如圖丙所示）是A。【答案】（1）A；（2）電流表正負(fù)接線柱接反了；0.3【解析】（1）在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處；（2）電流應(yīng)從電流表正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，否則，指針反向偏轉(zhuǎn)；根據(jù)電流表選用的量程確定分度值讀數(shù)。（1）滑動變阻器連線情況如圖所示，即PB電阻絲連入電路，在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處，即A端；（2）在試觸時發(fā)現(xiàn)，電流表情況如圖乙所示，出現(xiàn)這種情況的原因是：電流表正負(fù)接線柱接反了；將電路改正后進(jìn)行實(shí)驗，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時，圖丙中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)是 0.3A；電流表正負(fù)接線柱接反了。6. (2019聊城)如圖所示，在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10，有兩個規(guī)格分別為“10 1A”的A滑動變阻器和“50 2A”的B滑動變阻器，電源電壓為6V。（1）本實(shí)驗中應(yīng)選擇______滑動變阻器（選填“A”或“B”）。（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲中的實(shí)物電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向左移動時，滑動變阻器連入電路的阻值變大。（3）連好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表電壓表均有示數(shù)。接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是______。A斷開開關(guān)，更換小燈泡B檢查電路是否斷路C移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（4）問題解決后，繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向______（選填“右”或“左”）端移動，直到小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為______W。（5）實(shí)驗中多次測量的目的是______。A測不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率B多次測量求平均值，減小誤差【答案】B C 右 0.45 A【解析】解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10，由歐姆定律，燈的額定電流：I= =0.25A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈正常發(fā)光時，變阻器分得的電壓為：U=6V2.5V=3.5V，由歐姆定律可得此時變阻器連入的阻值R= = =1410，故選用“50 2A”的滑動變阻器B；（2）實(shí)驗中滑動變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，燈泡正常工作電流約0.25A，所以電流表應(yīng)使用00.6A量程，由滑片P向左移動時，滑動變阻器連入電路的阻值變大，所以應(yīng)將其右下接線柱接入電路中，實(shí)物圖如圖所示；（3）閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒損壞，也不是斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，下一步操作：移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，即應(yīng)進(jìn)行C項操作；（4）閉合開關(guān)，由圖乙知，電壓表量程03V，分度值0.1V，電壓表示數(shù)為1.7V，小于燈的額定電壓2.5V，要測量小燈泡的額定功率，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大燈的電壓減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器分得的電壓，應(yīng)將滑動變阻器滑片向右端移動，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光；由圖丙知，電流表分度值為0.02A，此時示數(shù)為0.18A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V0.18A=0.45W；（5）燈泡兩端電壓不同時其實(shí)際功率不同，多次測量的目的是測不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率，從而得到燈泡亮度也實(shí)際功率的關(guān)系。故選A。故答案為：（1）B；（2）見上圖；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。（1）根據(jù)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10由歐姆定律求燈的額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，求燈正常發(fā)光時變阻器分得的電壓為，由歐姆定律，求變阻器連入電路中的電阻，確定變阻器選用的規(guī)格；（2）實(shí)驗中滑動變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，根據(jù)燈泡正常工作電流確定電流表量程，由滑片P向左移動時，滑動變阻器連入電路的阻值變大確定變阻器的接線柱；（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路是通路，不用更換燈泡，也不用檢查電路是否斷路，可能是連入電阻太大，電路中電流太小所致，分析電阻過大的原因，然后進(jìn)行下一步操作；（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，比較電壓與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向；根據(jù)電流表小量程讀數(shù)，由P=UI求燈的額定功率；（5）改變燈泡兩端的電壓，測得流過燈泡的電流，由P=UI可求出不同電壓下燈泡的實(shí)際功率。本題測量小燈泡的電功率，考查了器材的選擇、電路的連接、電表的讀數(shù)、額定功率的計算、多次實(shí)驗的目的等知識，綜合性較強(qiáng)。7(2019棗莊)在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗中，提供的器材有：6V的電源一個，2.5V的小燈泡（電阻約為10）一個，電流表（00.6A，03A）和電壓表（03V，015V）各一個，“50 2A”的滑動變阻器A和“10 1A”的滑動變阻器B各一個，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。（1）通過估算，你應(yīng)選用的滑動變阻器是 （選填“A”或“B”）。（2）閉合開關(guān)前，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)某同學(xué)連接的電路有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在圖甲中錯誤的連線上畫“”，并只移動一根導(dǎo)線，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。（3）連線好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡（選填“短路”或“斷路”）。（4）故障移除后，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是W，小燈泡正常工作時的電阻是，（小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù)）（5）根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，作出了小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖線，發(fā)現(xiàn)該圖線不是一條直線，如圖丙所示，其原因是溫度升高，燈絲電阻 （選填“增大”或“減小”）。【答案】（1）A；（2）如上；（3）短路；（4）0.75；8.3；（5）增大【解析】（1）由歐姆定律求出2.5V的小燈泡（電阻約為100的額定電流，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律求出燈正常發(fā)時變阻器連入的電阻確定選用的滑動變阻器；（2）原電路中，燈短路了，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，燈與電流表串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)；（3）連線好電路后，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，則電路為通路，根據(jù)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)分析；（4）根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)PUI求出小燈泡的額定功率；由歐姆定律求出小燈泡正常工作時的電阻；（5）燈的溫度升高，燈絲電阻增大。（1）2.5V的小燈泡，電阻約為10，由歐姆定律，燈的額定電流約為：I= 0.25A，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)時變阻器連入的電阻：R滑= 14，故選滑動變阻器是A；（2）原電路中，燈短路了，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，燈與電流表串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：（3）連線好電路后，閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，則電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡短路；（4）故障移除后，移動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.3A，則小燈泡的額定功率是：PUI2.5V0.3A0.75W，由歐姆定律，小燈泡正常工作時的電阻是：R= 8.3；（5）如圖丙所示，小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖線不是一條直線，其原因是溫度升高，燈絲電阻增大。8(2019深圳)如圖所示，在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗中，電源電壓為 4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖中的實(shí)物圖連接完整（要求滑動變阻器的滑片 P 向 B 端移動時小燈泡變暗）。（2）某小組連接好電路后，檢查連線正確，但閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出明亮的光且很快熄滅。出現(xiàn)這一故障的原因可能是________。排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片 P 到某處，電壓表的示數(shù)如乙圖所示。若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖中的滑片 P 向________（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表的示數(shù)為 2.5V，此時電流表的示數(shù)如丙圖所示，則小燈泡的額定功率為____W。（3）測出小燈泡的額定功率后，某同學(xué)又把小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的功率并不等于其額定功率的四分之一，其原因是___________。（4）若將小燈泡換成定值電阻，且電路連接完好，還可以完成的實(shí)驗是________（填標(biāo)號）。A探究電流與電壓的關(guān)系B探究電流與電阻的關(guān)系【答案】（1）如圖所示 （2）滑動變阻器的滑片未調(diào)到最大阻值處 A 0.8 （3）燈泡電阻隨溫度發(fā)生變化（4）A【解析】（1）滑動變阻器的滑片 P 向 B 端移動時小燈泡變暗，則說明電路中的電流變小，根據(jù)歐姆定律可知，滑動變阻器連入電阻變大，因此應(yīng)將滑動變阻器的A連入電路，連線如圖所示；（2）閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出明亮的光，說明電路中電路很大，電阻太小，因此原因應(yīng)是在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的阻值沒有調(diào)到最大處；小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表此時示數(shù)為1.8V，因此應(yīng)將使小燈泡兩端的電壓升高，則滑動變阻器兩端電壓應(yīng)減小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律，應(yīng)減小滑動變阻器連入電阻，所以應(yīng)將滑片向A端移動；當(dāng)電壓表的示數(shù)為 2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)為0.32A，即為小燈泡的額定電路，小泡燈額定功率 P=UI=2.5V0.32A=0.8W；（3）某同學(xué)又把小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的功率并不等于其額定功率的四分之一，是因為當(dāng)電壓發(fā)生改變后，通過燈絲的電流也會發(fā)生改變，燈絲的發(fā)熱程度不同，燈絲的溫度也會發(fā)生改變，導(dǎo)致電阻發(fā)生了改變；（4）將小燈泡換成定值電阻，還可以完成的實(shí)驗是探究電流與電壓的關(guān)系，不能完成探究電流與電阻的關(guān)系，后者要多次改變電阻的大小，而只有一個電阻是無法完成的。9(2019達(dá)州)實(shí)驗老師為“測量小燈泡額定功率”準(zhǔn)備了如下器材：電源（電壓恒為6V）開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測小燈泡（電阻約為10）、滑動變阻器（“20 1A”）、導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整（要求：滑片向右移動燈泡變亮）。（2）閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示，其原因是 。（3）故障排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為 W從圖象中還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）小陳同學(xué)為了驗證電流跟電阻的關(guān)系，他又借到了一個滑動變阻器（50 0.5A）和五個定值電阻（5、10、15、20g、25），其余器材不變。用定值電阻更換甲圖中的燈泡，小陳同學(xué)得到如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象，則實(shí)驗中他所用的滑動變阻器是 （選填字母：A.20 1A B.50 0.5A），若某次實(shí)驗中滑動變阻器連入的阻值為14，則所用定值電阻的阻值為 。（5）下課前老師布置了一道課后作業(yè)。要求：在只有下列實(shí)驗器材的前提下測出未知定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗器材：電阻Rx、電源（電壓恒定但未知）、滑動變阻器（已知最大阻值為R0）、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。小張同學(xué)設(shè)計了如圖戊所示的電路圖，用以下步驟測Rx的阻值。閉合開關(guān)S，移動滑片P至B端，記下電流表示數(shù)I1；移動滑片P至A端，記下電流表示數(shù)I2（I1未超過電流表的量程）；請幫他寫出Rx的表達(dá)式：Rx （用字母R0、I1、I2表示）。【答案】（1）如上所示；（2）電流表指針沒有調(diào)零；（3）0.625；變大；（4）B；10；（5）【解析】（1）滑片向右移動燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器滑片右下接線柱連入電路中，如下所示：（2）閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示，其原因是電流表指針沒有調(diào)零。（3）根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系知，燈在額定電壓下的電流為0.25A，則小燈泡的額定功率為：PUI2.5V0.25A0.625W；從圖象知，當(dāng)電壓為0.5V時，電流為0.1A，由歐姆定律，燈的電阻為：R15，同理，燈正常發(fā)光時的電阻為10，故當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比 （燈的電阻）變大；（4）圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象，電流與電阻之積為：UIR0.1A250.5A52.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑UUV6V2.5V3.5V，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的1.4倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入25電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑1.42535，故為了完成整個實(shí)驗，應(yīng)該選取最大阻值至少35的滑動變阻器，則實(shí)驗中他所用的滑動變阻器是50 0.5A，選B；若變阻器連入的阻值為14，由歐姆定律，電路的電流為：I0.25A，由歐姆定律，則所用定值電阻的阻值為：R定10；（5）閉合開關(guān)S，移動滑片P至B端，記下電流表示數(shù)I1；移動滑片P至A端，記下電流表示數(shù)I2（I1未超過電流表的量程）；在中兩電阻串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電源電壓：UI1（Rx+R0），在中，為R0的簡單電路，由歐姆定律：UI2R0，因電源電壓不變，故：UI1（Rx+R0）I2R0，Rx的表達(dá)式：Rx10(2019涼山)某實(shí)驗小組做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗，電路如圖甲所示，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于（選填“A”或“B”）端，目的是。（2）實(shí)驗中，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏，其原因是 。（3）排除電路故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P到某位置時，電壓表的示數(shù)為2.2V，若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向（選填“A”或“B”）端移動；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，為 A，則小燈泡的額定功率為 W。AB甲 乙【答案】（1）A；保護(hù)電路；（2）電壓表正負(fù)接線柱接反了；（3）B；0.32；0.8【解析】（1）閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處；（2）電流應(yīng)從電壓表正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，反之指針反向偏轉(zhuǎn)；（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向；根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù)，根據(jù)PUI求出燈泡的額定功率。解：（1）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處的A端，目的是保護(hù)電路。（2）實(shí)驗中，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏，其原因是電壓表正負(fù)接線柱接反了。（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，示數(shù)為2.2V小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.32A，燈泡的額定功率為：PUI2.5V0.32A0.8W。11 (2019泰州)在“測量小燈泡的功率”實(shí)驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）按照圖甲正確連好電路，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，兩表指針均有偏轉(zhuǎn)，造成該現(xiàn)象的原因不可能的是_________。A.小燈泡斷路B.小燈泡兩端電壓太小C.滑動變阻器阻值太大D.電源電壓太小（2）移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為_________V時，小燈泡正常工作，讀出此時電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率為_________W（3）根據(jù)實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)畫出小燈泡I-U關(guān)系圖像如圖乙(坐標(biāo)軸上的數(shù)值已被擦除)，分析圖像可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓減小時，小燈泡的電阻_________(增大/減小/不變).（4）當(dāng)小燈泡兩端電壓為2V時，其實(shí)際功率在以下哪個范圍內(nèi)： _________。A.P實(shí)0.48WB.0.48WP實(shí)0.6WC.0.6WP實(shí)0.75W D.P實(shí)0.75W【答案】（1）A（2）2.5 0.75 （3）減小 （4）B【解析】A小燈泡斷路，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，有示數(shù)，不符合題意；BD小燈泡兩端電壓太小或電源電壓太小，燈不發(fā)光，但兩表均有示數(shù)，符合題意C滑動變阻器阻值太大，電路中的電流過小，燈不發(fā)光，但兩表均有示數(shù)，符合題意，故選A；（2）移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時，小燈泡正常工作。讀出此時電流表的示數(shù)為0.3 A，則小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V0.3A=0.75W；（3）據(jù)實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)畫出小燈泡I-U關(guān)系圖象如圖乙，因當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時，小燈泡正常工作。讀出此時電流表的示數(shù)為0.3 A，燈的電壓不能超過為的額定電壓的五分之一，即燈的實(shí)際電壓不能超過3 V，結(jié)合圖知，橫坐標(biāo)每大格為0.5 V.（4）由圖知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2 V時，電流在0.24AI實(shí)0.3A，根據(jù)P=UI，確定功率范圍。12.（2019河南）在“探究小燈泡在不同電壓下工作時的電功率是否相同”的實(shí)驗中,實(shí)驗室提供了如下器材:電源電壓U恒為8V,滑動變阻器規(guī)格為“20 2A”,小燈泡的額定電壓U額=2.5N,額定功率小于1.2W,兩個阻值分別為10、20的定值電阻R0可供選擇。甲 乙 丙 丁(1)為使小燈泡兩端電壓有一較大的調(diào)節(jié)范圍,小聰設(shè)計了如圖甲所示的電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖乙中實(shí)物電路的連接。(2)正確連接電路后,進(jìn)行實(shí)驗記錄的數(shù)據(jù)如右表所示。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為 W。實(shí)驗次數(shù)物理量 12345電壓/V1.01.52.02.53.0電流/A0.240.320.380.44電功率/W(3)分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:小燈泡工作時,消耗的電功率隨電壓的增大而 。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出,小聰在實(shí)驗中選用的是R0= 定值電阻。(4)完成實(shí)驗后,愛動腦筋的小聰又想出一種測量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計了如圖丁所示的電路,所用電壓表量程為“015V”,請將以下實(shí)驗步驟補(bǔ)充完整。檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為 滑片不動,再將開關(guān)S撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0;小燈泡的額定功率:P額= 。（用U額、U0、R0表示）若步驟中,在將開關(guān)S1撥至“2”時,不小心將滑片向右移動了少許,其他操作正確,則測出的小燈泡額定功率比真實(shí)值 (選填“偏大”或“偏小”)。【答案】（1）如下圖所示；（2）1.05；（3）增大； 10；（4）5.5V； U額； 偏小【解析】（1）先根據(jù)P=UI估測燈泡的額定電流，進(jìn)而確定電流表的量程，然后按電流的順順連接即可；（2）電流表選擇00.6A量程，分度值為0.02A，根據(jù)指針位置進(jìn)行讀數(shù)，然后根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；（3）由表中數(shù)據(jù)可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，電流也增大，根據(jù)P=UI可知小燈泡消耗的電功率變化情況；由表中數(shù)據(jù)可知，第5次實(shí)驗電流最大，此時電路總電阻最小，根據(jù)I=求出第5次實(shí)驗時電路總電阻，進(jìn)而得出答案；（4）要測量小燈泡的額定功率，需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得出電壓表的示數(shù)；滑片不動，再將開關(guān)S1撥至“2”，求出此時電路中的電流即為小燈泡的額定電流，根據(jù)P額=U額I額求出小燈泡的額定功率；將開關(guān)S1撥至“2”，滑片向右移動稍許，滑動變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，滑動變阻器兩端的電壓和定值電阻R0兩端的電壓變化，最后根據(jù)P額=U額I額可判斷測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小還是偏大。（1）由P=UI得，小燈泡的額定電流約為：I= = =0.48A0.6A，所以，電流表選擇00.6A的量程；燈泡、R0及滑動變阻器串聯(lián)，故將電流表的“0.6”接線柱與電源的“+”極連接，小燈泡的左接線柱與R0的左接線柱連接，如圖所示：（2）由（1）可知，電流表選擇00.6A的量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.42A，則小燈泡的額定功率：P額=U額I額=2.5V0.42A=1.05W。（3）由表中數(shù)據(jù)可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，電流也增大，根據(jù)P=UI可知，小燈泡消耗的電功率增大，即小燈泡工作時，消耗的電功率隨電壓的增大而增大。由表中數(shù)據(jù)可知，第5次實(shí)驗電流最大，此時電路總電阻最小，由I=可得，第5次實(shí)驗時電路總電阻：R總= =18.220，因R總=RL+R0+R滑，已知定值電阻R0的阻值為10或20，故小聰在實(shí)驗中選用的是R0=10。（4）要測量小燈泡的額定功率，需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓，閉合開關(guān)S，將開關(guān)S1撥至“1”，小燈泡、R0和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測R0和滑動變阻器兩端的電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)：UV=UU額=8V2.5V=5.5V。滑片不動，再將開關(guān)S1撥至“2”，電壓表測R0兩端的電壓U0，此時電路中的電流即為小燈泡的額定電流：I額=。小燈泡的額定功率：P額=U額I額=U額。將開關(guān)S1撥至“2”，滑片向右移動稍許，滑動變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，滑動變阻器兩端的電壓變大，定值電阻R0兩端的電壓U0變小，根據(jù)P額=U額I額=U額可知，測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小。13（2019河北）小明利用如圖1所示的電路測定小燈泡的額定功率。所用器材：額定電壓為25v的小燈泡、電池組（二節(jié)干電池串聯(lián)，電壓為3V），電壓表一塊，滑動變阻器（10，2A）定值電阻（R05）、開關(guān)三個和導(dǎo)線若干。 （1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖2中的實(shí)物電路按照圖1所示的電路圖連接完整。（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將變阻器滑片滑到（選填“左”或“右”）端。測試元件燈泡L開關(guān)S2電壓表無示數(shù)有示數(shù)（3）連接完電路后，小明只閉合S、S1時，移動滑片P，電壓表示數(shù)發(fā)生改變；只閉合S、S2時，移動滑片P，小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進(jìn)行電路故障檢測，把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端，測試結(jié)果如表所示。則電路中一定存在的故障是（填寫序號）燈泡L處斷路燈泡處短路開關(guān)S2處斷路（4）排除故障后，小明繼續(xù)實(shí)驗。只閉合S、S2，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為V只閉合S、S1，保持滑片P不動，讀出電壓表的示數(shù)為2.25V小燈泡的額定功率為W。（5）當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時，燈泡的實(shí)際功率P實(shí)（選填“”、“”或“”）P額。【拓展】小紅通過課外學(xué)習(xí)知道，干電池有一定的電阻，我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個物理量來描述它（如圖3所示）。于是小紅在小明完成步驟后，將電壓表并聯(lián)在電池組兩端，保持滑片P的位置不變，只閉合S、S2時，讀出電壓表示數(shù)為2.55V，則小明實(shí)驗中所用電池組的電阻r是。【答案】（1）如上圖所示；（2）右；（3）；（4）2.5； 0.75；（5）；【拓展】1.5。【解析】（1）根據(jù)電路圖可知，電壓表測并聯(lián)部分電路兩端的電壓，即測燈泡兩端的電壓，結(jié)合由于燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程；（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處；（3）根據(jù)電壓表的示數(shù)情況判斷故障位置；（4）第一步應(yīng)使燈泡正常發(fā)光，進(jìn)而知道電壓表的示數(shù)；利用串聯(lián)分壓規(guī)律求出滑動變阻器接入的阻值，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律以及電功率公式求出小燈泡的額定功率；（5）當(dāng)電阻不變時，由P 可知，電壓變?yōu)樵瓉淼囊话耄β首優(yōu)樵瓉淼乃姆种唬捎跓襞莸碾娮枋亲兓模?dāng)電壓減小時，功率減小，電阻也減小，從而得出答案；【拓展】根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律求出小明實(shí)驗中所用電池組的電阻r。解：（1）由電路圖可知，電壓表測并聯(lián)部分電路兩端的電壓，即測燈泡兩端的電壓，由于燈泡的額定電壓為2.5V3V，故只需將電壓表的“3”接線柱與開關(guān)S1的右接線柱連接即可，如圖所示：（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，即滑到右端。（3）若燈泡L處斷路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，故不符合題意；若燈泡L處短路，將電壓表與燈泡L并聯(lián)，則電壓表無示數(shù)，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，則電壓表仍然無示數(shù)，故不符合題意；若開關(guān)S2處斷路，將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián)，則電壓表無示數(shù)且接近電源電壓，故符合題意。（4）只閉合S、S2，R與L串聯(lián)，電壓表測L兩端的電壓，移動滑片P，使電壓表示數(shù)U額2.5V，此時燈泡L正常發(fā)光；只閉合S、S1，R與R0串聯(lián)，此時電壓表測R0兩端的電壓U02.25V，則有： ，即： ，解得：R滑，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：U滑UU額3V2.5V0.5V，此時電路中的電流：I0.3A，則小燈泡的額定功率：P額U額I2.5V0.3A0.75W。（5）當(dāng)電阻不變時，由P 可知，電壓變?yōu)樵瓉淼囊话耄β首優(yōu)樵瓉淼乃姆种唬捎跓襞莸碾娮枋亲兓模?dāng)電壓減小時，功率減小，電阻也減小，故當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓一半時，小燈泡的實(shí)際