物理測量小燈泡的電功率課后練習題

這是一份物理測量小燈泡的電功率課后練習題，文件包含第17講測量小燈泡的電功率原卷版docx、第17講測量小燈泡的電功率解析版docx等2份試卷配套教學資源，其中試卷共67頁， 歡迎下載使用。
考點一：伏安法測小燈泡的功率
考點二：伏阻法測小燈泡功率
考點三：安阻法測小燈泡功率
【知識梳理】
知識點 測量小燈泡的電功率
1.伏安法測小燈泡的功率
（1）實驗原理：
（2）實驗器材：電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。
（3）實驗電路圖
（4）實驗步驟：
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后，閉合開關。移動滑片，使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調節(jié)滑動變阻斷器，使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓，觀察小燈泡的亮度，并記下電壓表和電流表的示數(shù)，代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
（5）實驗表格：
（6）注意事項：
①接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài)，將滑動變阻器的阻值調到最大；
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程；
③滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護電路；
④本實驗的3次測量與電阻的3次測量不同。測電阻的3次測量是為了求平均值減小誤差，而本實驗測電功率的3次測量是為了測不同電壓下的實際功率并比較燈泡的亮度，故在本實驗中不能取平均值。
【題型歸納】
題型一：伏安法測小燈泡的功率
1．（2024·廣東揭陽·一模）小明用如圖甲所示器材做“測量小燈泡電功率”的實驗，電源電壓約為且恒定不變，小燈泡上標有“”的字樣，電壓表只有量程可用。
(1)連接電路時開關需要 。
(2)圖甲的電路還差最后一根導線，請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整，連好就通電實驗。
(3)連接好電路后，閉合開關，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)，則故障原因是___________。
A．滑動變阻器短路B．滑動變阻器斷路C．燈泡短路D．燈泡斷路
(4)排除故障后，小明為準確測出小燈泡的額定功率，實驗步驟如下：
①調節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為，然后斷開開關，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
②保持滑片位置不動，再次閉合開關后，觀察電壓表并繼續(xù)移動滑片，直至電壓表示數(shù) ，讀出此時電流表示數(shù)如圖乙所示，此時電流為 。
③小燈泡額定功率為
【答案】(1)斷開
(2)
(3)C
(4) 減小0.7V 0.3 1.14
【詳解】（1）為了保護電路，連接電路時開關需要斷開。
（2）滑動變阻器上下各選一個接線柱與開關串聯(lián)在電路中，如下圖
或
（3）連接好電路后，閉合開關，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表沒有示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路，即故障原因是燈泡短路，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（4）[1][2]由①知道，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓；當燈泡正常發(fā)光時，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律知道，滑動變阻器兩端電壓為
即電壓表示數(shù)為0.7V，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A。
[3]則小燈泡額定功率為
2．（2024·黑龍江哈爾濱·二模）如圖所示，在“測量小燈泡的電功率”的實驗中（小燈泡的額定電壓為2.5V）；
(1)圖甲是未連接好的實驗電路，請你用筆畫線代替導線將它連接完整 ；
(2)連接好電路后，閉合開關，無論怎樣移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮、電壓表無示數(shù)、電流表有示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡 （選填“短路”或“斷路”）；
(3)故障排除后，移動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流為 A，則小燈泡的額定功率為 W；
(4)若把這樣的兩只小燈泡串聯(lián)接在4V的電源上，則此時兩個小燈泡消耗的實際功率是 W。
【答案】(1)
(2)短路
(3) 0.56 1.4
(4)2
【詳解】（1）電壓表需要并聯(lián)在小燈泡兩端，且要求正接線柱流入，負接線柱流出，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，故選擇小量程，故如圖所示：
（2）無論怎樣移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路中存在短路，小燈泡都不亮、電壓表無示數(shù)，說明電壓表所測量的小燈泡短路。
（3）[1]當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，分度值為0.02A，電流讀數(shù)為0.56A。
[2]小燈泡的額定功率為
（4）若把這樣的兩只小燈泡串聯(lián)接在4V的電源上，由于兩個小燈泡是相同的，則一個小燈泡的兩端的電壓為2V，通過圖像可知，電路中的電流為0.5A，則此時兩個小燈泡消耗的實際功率是
3．（2024·山東濟寧·二模）某實驗小組的同學在進行“測量小燈泡的額定功率”的實驗中，現(xiàn)有器材：電源（電壓恒為）、開關、電壓表、電流表各一個，導線若干，額定電壓為的待測小燈泡（電阻約為），滑動變阻器兩個（A：“ ”；B：“ ”）。
(1)如圖甲所示是小田同學連接的實物電路圖，圖中只有一根導線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根錯接的導線，只改接一根導線使電路成為正確的電路 （不能與其他導線交叉）；
(2)實驗中，應選用的滑動變阻器是 （選填“A”或“B”）；
(3)小田確認電路連接無誤后閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光且電壓表的示數(shù)都接近電源電壓，則電路的故障是 ；
(4)排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示，則該小燈泡的額定功率為 W；
(5)該組的另一同學接著實驗時，發(fā)現(xiàn)電壓表量程已經(jīng)損壞，量程還可以正常使用，在不添加器材的情況下，為了測出該小燈泡的額定功率，你的方法是 ；
(6)完成實驗后，小明還想測量定值電阻的阻值，用替換了小燈泡，同時發(fā)現(xiàn)電流表損壞，于是用如圖丙所示的電路完成了實驗，已知滑動變阻器的最大阻值為，他的實驗步驟：
①閉合開關，將滑片移至最左端，讀出電壓表示數(shù)為；
②將滑片移至最右端，讀出電壓表示數(shù)為，則電阻的阻值表達式： （用、、表示）。
【答案】(1)
(2)B
(3)小燈泡斷路
(4)1.14
(5)將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)
(6)
【詳解】（1）實驗中電流表要與燈泡串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，作圖如下：
（2）小燈泡正常發(fā)光時，根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得，所以應選用的滑動變阻器是B。
（3）小燈泡始終不發(fā)光，說明電路中有斷路或者燈泡被短路。而電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極是相連的，因此，是在與電壓表并聯(lián)的部分出現(xiàn)了斷路，故是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路了。
（4）如圖乙所示，小燈泡電壓為3.8V時，電流為0.3A，則該小燈泡的額定功率為
（5）小燈泡正常發(fā)光時，變阻器的電壓為
電壓表量程已經(jīng)損壞，量程還可以正常使用，在不添加器材的情況下，為了測出該小燈泡的額定功率，可以將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，當電壓表示數(shù)為2.2V時，小燈泡正常發(fā)光。
（6）①閉合開關，將滑片移至最左端，變阻器阻值為0，電壓表測電源電壓，讀出電壓表示數(shù)為，則電源電壓為；
②將滑片移至最右端，和滑動變阻器的最大阻值為串聯(lián)，電壓表測電壓，讀出電壓表示數(shù)為，則根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得電阻的阻值為
題型二：伏阻法測小燈泡功率
4．（2024·四川綿陽·模擬預測）某同學用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率。實驗中電源電壓6V，小燈泡的額定電壓是3.8V。
(1)閉合開關前，檢查電路，該同學發(fā)現(xiàn)有接線錯誤，并已經(jīng)在接錯的導線上打“×”，請畫線把它改到正確的位置上；
(2)電路改接正確后，閉合開關，若要逐漸增大燈泡兩端的電壓，則滑動變阻器的滑片應向 （選填“左”或“右”）移動；當電壓表示數(shù)為3.8V時，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 W。
(3)另一同學設計了如圖丙所示的實驗電路來測量小燈泡的額定功率。電源電壓未知但恒定不變，小燈泡的額定電壓為，和為滑動變阻器，的最大阻值為，實驗步驟如下：
①閉合開關S、，斷開開關，調節(jié)的阻值，使電壓表的示數(shù)為；
②閉合開關S、，斷開開關，保持的阻值不變，調節(jié)的阻值，使電壓表的示數(shù)為；
③保持的阻值不變，將的滑片P調至最左端，記下電壓表的示數(shù)，再將的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數(shù)，則小燈泡的額定功率 。（用、、、表示）
【答案】(1)
(2) 左 0.057
(3)
【詳解】（1）電壓表應并聯(lián)在燈泡兩端，所以燈泡和電流表之間導線連接錯誤，連接如下圖：
（2）[1]電路改接正確后，閉合開關，根據(jù)串聯(lián)電路分壓，若要逐漸增大燈泡兩端的電壓，則滑動變阻器的滑片應向左移動減小接入的電阻。
[2]當電壓表示數(shù)為3.8V時，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為15mA，即0.015A，則小燈泡的額定功率是
（3）閉合開關S、，斷開開關，和燈泡串聯(lián)在電路中，電壓表測量燈泡兩端電壓，調節(jié)的阻值，使電壓表的示數(shù)為；閉合開關S、，斷開開關，此時和串聯(lián)，電壓表測量兩端電壓，保持的阻值不變，調節(jié)的阻值，使電壓表的示數(shù)為；將的滑片P調至最右端，記下電壓表的示數(shù)，可知電源電壓；的滑片P調至最左端時，電壓表的示數(shù)等于兩端電壓，為，可知兩端電壓為
根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可得
可得
因此小燈泡正常發(fā)光時的電阻為
則小燈泡的額定功率為
5．（2024·江蘇常州·一模）在探究“電流與電阻的關系”實驗中，電源電壓恒為9V，滑動變阻器規(guī)格為“30 2A”
(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖，請用筆畫線代替導線，將圖乙的實物圖連接完整（導線不允許交叉） ；
(2)連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑到最 （左/右）端；閉合開關，移動滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，導致這一現(xiàn)象的原因可能是 ；
A．電流表損壞 B．滑動變阻器短路
C．定值電阻R斷路 D．定值電阻R短路
(3)排除故障繼續(xù)實驗，更換定值電阻后，都要重新調節(jié)滑動變阻器，其目的是 ；實驗數(shù)據(jù)如表所示，其中第6次實驗中電流表示數(shù)如圖丙所示，其讀數(shù)為 A；
(4)分析表格中數(shù)據(jù)，可以得出結論 ；實驗中當定值電阻更換為10時（表格中未記錄），滑動變阻器接入電路的阻值應調為 ；
(5)完成實驗后，小明又利用上述電源（電壓恒為9V）、滑動變阻器（規(guī)格“30 2A”）電壓表和開關、導線等，設計了如圖丁所示的電路，測出了額定電壓為3.0V的小燈泡的額定功率。請幫他將實驗步驟補充完整：
①閉合開關S、S1和S2，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光；
②保持滑片位置不變，閉合開關S、S1，斷開S2，讀出電壓表示數(shù)為3.8V；
③保持滑片位置不變，閉合開關S、S2，斷開S1，讀出電壓表的示數(shù)為7.6V；
④小燈泡的額定功率P額= W。
【答案】(1)
(2) 左 C
(3) 保持定值電阻兩端電壓不變 0.24
(4) 當電壓一定時，電流與電阻成反比 5
(5) 6 1.2
【詳解】（1）由甲圖可知電壓表測定值電阻兩端電壓，因此將電壓表與定值電阻并聯(lián)，即將定值電阻的右接線柱與電壓表的負接線柱連接氣起來，作圖如下所示：
（2）[1]閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應移至阻值最大處，即最左端。
[2]串聯(lián)電路中，電流表的示數(shù)為0，說明電路發(fā)生斷路，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，則電壓表串聯(lián)接入電路，則故障為定值電阻斷路，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（3）[1]探究電流與電阻的關系實驗中，需要保持定值電阻兩端電壓不變，當定值電阻阻值變化時，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，電壓表的示數(shù)會變大，因此需要調節(jié)滑動變阻器使定值電阻兩端電壓不變。
[2]丙圖中，電流表所選量程為分度值為0.02A，讀數(shù)為0.24A。
（4）[1]由表格數(shù)據(jù)分析可得，當電壓一定時，電流與電阻成反比。
[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，定值電阻兩端電壓為
根據(jù)分壓原理，當定值電阻更換為10時，則
可得滑動變阻器的阻值為。
（5）[1]由圖可知，當閉合開關S、S1和S2，電路為滑動變阻器和燈泡串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，為了測量燈泡的額定電功率，則應使燈泡兩端電壓等于額定電壓為3V，則使電壓表示數(shù)為
[2]保持滑片位置不變，閉合開關S、S2，斷開S1，此時滑動變阻器變?yōu)槎ㄖ惦娮?，電路為燈泡和定值電阻串?lián)，可得電路中的電流為
保持滑片位置不變，閉合開關S、S1，斷開S2，此時滑動變阻器變?yōu)槎ㄖ惦娮?，電路連接不變，則電壓表測量定值電阻的一部分電壓，可得測量的阻值為
可得閉合開關S、S1和S2時，燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流為
小燈泡的額定功率為
6．（2024·河北滄州·二模）小明在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：電壓恒為6V的電源一個、小燈泡（額定電壓為2.5V）、電壓表、電流表、規(guī)格不同的滑動變阻器、開關各一個，導線若干。
(1)如圖甲是小明連接的部分電路，請用筆畫線代替導線將電路補充完整。
(2)連接好電路，檢查無誤后，將滑動變阻器接入電路的電阻調節(jié)到最大，接著閉合開關試觸，觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V，其原因可能是該滑動變阻器的最大阻值 （選填“太小”或“太大”）。
(3)解決問題后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若想測量小燈泡的額定功率，應將滑片向 （選填“左”或“右”）端移動。
(4)小明根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如圖丙所示），則小燈泡的額定功率為 W。
(5)測出小燈泡的額定功率后，小明又把燈泡兩端的電壓調為其額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的，此時它的實際功率 （選填“大于”或“小于”），原因是 。
(6)【拓展】同組的小紅同學思考能不能只用一只電表測出小燈泡的電功率，于是她設計了如圖所示的四個電路圖，電源電壓U保持不變，小燈泡的額定電壓為，且，其中定值電阻的阻值為R，在不改變電路連接的情況下，能測出小燈泡額定功率的是______。（填字母）
A．B．
C．D．
【答案】(1)
(2)太小
(3)右
(4)0.625
(5) 大于 見解析
(6)B
【詳解】（1）“測量小燈泡的電功率”實驗中，燈與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測電流，如圖所示：
（2）將滑動變阻器接入電路的電阻調節(jié)到最大，接著閉合開關試觸，觀察到電壓表的示數(shù)超過2.5V，超過燈泡額定電壓，需將電壓表示數(shù)調小，即要將滑動變阻器接入阻值調大，但滑動變阻器已調到最大，即滑動變阻器最大阻值太小。
（3）電壓表示數(shù)如圖乙所示，為2.2V，需將電壓表示數(shù)調大，因此滑動變阻器接入阻值調小，即滑片向右調節(jié)。
（4）如圖丙所示，當電壓表示數(shù)2.5V，電流表示數(shù)為0.25A，燈泡額定功率為
（5）[1][2]測出小燈泡的額定功率后，小明又把燈泡兩端的電壓調為其額定電壓的一半，此時燈發(fā)光較暗，溫度較低，電阻變小，根據(jù)
發(fā)現(xiàn)測得的實際功率
額定功率的為
則
即它的實際功率大于。
（6）A．閉合S1，分別閉合S2、S3時，電壓表正負接線柱接反，無法測量，故A不符合題意；
B．閉合S1，電壓表接2時，調滑動變阻器滑片，使燈正常發(fā)光，測燈兩端電壓U1，電壓表接1時，測燈與R的總電壓U，可求得燈的電流為
燈的額定功率為
故B符合題意；
C．閉合S1，分別閉合S2、S3時，電流表正負接線柱接反，無法測量，故C不符合題意；
D．閉合S1，電流表接1時，燈與R被短路，接2時，燈被短路，無法測量，故D不符合題意。
故選B。
題型三：安阻法測小燈泡功率
7．（2024·陜西西安·模擬預測）某小燈泡的額定電流為0.3 A，圖1是小明測量該燈泡功率的實驗電路（電源電壓恒為3 V）。
(1)請用筆畫線代替導線，將滑動變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大。
(2)閉合開關進行實驗時，若圖中導線M發(fā)生了斷路，則在調節(jié)滑片的過程中，會發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為 V，電流表的示數(shù)為 A。
(3)排除故障后，小明將滑片移至某處時，兩電表的示數(shù)如圖2所示，此時小燈泡的功率為 W。要測量小燈泡的額定功率，滑動變阻器的滑片應該向 滑動（選填“左”或“右”）。
(4)為測量該小燈泡的額定功率，小強設計了圖3所示實驗電路，所用電源電壓恒定（未知），R?、R?均為電阻箱（0~999.9 Ω）。
實驗步驟如下：
第1步∶僅閉合S?，R?調至5Ω時，電流表的示數(shù)為0.3 A。
第2步∶僅閉合S?，R?、R?分別調至6Ω和9Ω時，電流表的示數(shù)為0.3 A。則該電源電壓為 V，小燈泡的額定功率為 W。
【答案】(1)
(2) 3 0
(3) 0.36 左
(4) 4.5 0.9
【詳解】（1）實驗中，要通過滑動變阻器來改變小燈泡兩端的電壓，所以滑動變阻器應與小燈泡串聯(lián)，如圖甲所示，滑片位于滑動變阻器的最右端，要使其接入電路的阻值最大，應選擇左側下接線柱接入電路，如圖所示：
（2）[1][2]若M斷路，電壓表、電流表與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表示數(shù)為電源電壓，因電源電壓為3V，所以電壓表示數(shù)為3 V；電壓表在電路中相當于斷路，所以電流表示數(shù)為0A。
（3）[1]由題圖乙可知，電壓表使用0~3 V量程，分度值為0.1 V，燈泡兩端電壓為1.5V；電流表使用0~0.6 A量程，分度值為 0.02 A，通過燈泡的電流為0.24A。則燈泡功率為
P=UI=1.5V×0.24A=0.36W
[2]要測燈的額定功率需使燈兩端電壓達到2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律，滑動變阻器分去的電壓要變小，則滑動變阻器接入電路中的電阻要減小，所以滑動變阻器的滑片應向左移動。
（4）[1]僅閉合S2，R1、R2分別調至6Ω和9Ω時，電流表的示數(shù)為0.3A，電源電壓
[2]僅閉合S1，R2調至5Ω時，電流表的示數(shù)為0.3A，燈泡正常發(fā)光，R2兩端電壓
燈泡額定電壓
燈泡額定功率
8．（2024·山東泰安·二模）李南同學在測定小燈泡正常發(fā)光時的功率，連好的實物電路如圖甲所示，已知小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)如圖甲所示是小明已連接的電路，有一根導線連接錯誤，請在連接錯誤的導線上打“×”并用筆畫線代替導線完成正確的連接 ；
(2)連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表的示數(shù)為3V，電流表示數(shù)為0，則出現(xiàn)故障的原因可能是 ；
(3)當電壓表示數(shù)調至2.5V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W；
(4)在圖丙中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的通過小燈泡的電流與其兩端電壓關系的圖象正確的是 （選填“①”、“②”或“③”）；
(5)小華設計了如圖丁所示的電路來測量小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電流為I額，請完成下列填空（電源電壓不變，R1和R2為滑動變阻器，R2的最大電阻為R0）：
①只閉合開關S、S1，調節(jié)R2使電流表的示數(shù)為I額；
②再斷開S1，閉合S2，保持R2滑片位置不變，調節(jié)R1，使電流表示數(shù)為 ；
③接著將R2的滑片P調至最左端，記下電流表的示數(shù)為I1；再將R2的滑片P調至最右端，記下電流表的示數(shù)為I2，則小燈泡的額定功率P額= （用I額、R0、I1、I2表示）。
【答案】(1)
(2)小燈泡斷路
(3)0.75
(4)③
(5) I額
【詳解】（1）原電路圖中，燈泡和電流表并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，在測小燈泡正常發(fā)光時的功率實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如圖所示：
（2）連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，說明電路可能斷路，電壓表的示數(shù)為3V，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即出現(xiàn)故障的原因可能是小燈泡斷路。
（3）當電壓表示數(shù)調至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0.02A，其示數(shù)為0.3A，則小燈泡額定功率為
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
（4）燈絲電阻隨溫度的升高而增大，不是一個定值，故通過燈的電流隨電壓的變化圖像為一曲線，且向電壓方向靠近，故選③。
（5）[1][2]①只閉合開關S，S1，此時燈泡和滑動變阻器R2串聯(lián)，調節(jié)R2使電流表的示數(shù)為I額；
②再斷開S1，閉合S2，此時兩滑動變阻器R1、R2串聯(lián)，保持R2滑片位置不變，調節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I額，根據(jù)等效替代的方法，此時R1=RL；
③接著將R2的滑片P調至最左端，記下電流表的示數(shù)為I1，此時R2連入電路中的電阻為0，設電源電壓為U，則
U=I1R1……Ⅰ
再將R2的滑片P調至最右端，記下電流表的示數(shù)為I2，此時R2連入電路中的電阻為R0，則
U=I2R0+I2R1……Ⅱ
由Ⅰ、Ⅱ兩式可得
U=I1R1=I2R0+I2R1
即
故小燈泡額定功率為
9．（2024·陜西西安·一模）在“測定小燈泡的額定功率”實驗中，小白同學想測量額定電壓為3.8V、電阻約的小燈泡的額定功率，并設計了如圖1所示的電路，已知電源電壓為6V。
(1)檢查時發(fā)現(xiàn)有一條導線未連接，請用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。
(2)為了使實驗能順利進行，他應選用規(guī)格為___________（填字母）的滑動變阻器連入電路。
A．“ 0.5A”B．“ 0.5A”C．“ 0.1A”
(3)電路正確連接后，小白閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，出現(xiàn)這一故障的原因可能是 。
(4)排除故障后，繼續(xù)進行實驗移動滑動變阻器滑片到某一位置時，電壓表的示數(shù)為2V，為了使小燈泡正常發(fā)光，則應向 （選填“左”或“右”）端移動滑片。小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率為 W。
(5)完成實驗后，小白又想測量額定電流為的小燈泡L2的額定功率，于是設計了如圖3所示的電路，電源電壓不變，實驗步驟如下：
①閉合開關S1，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為；
②同時閉合開關S1、S2， ，讀出電流表的示數(shù)為；
③小燈泡L2額定功率的表達式為 （用、、表示）。
【答案】(1)
(2)B
(3)小燈泡斷路
(4) 右 1.14
(5) 保持滑動變阻器滑片的位置不變（滑動變阻器阻值不變） （其他合理答案均可）
【詳解】（1）小燈泡額定電壓為3.8V，故電壓表選用大量程，將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：
（2）已知小燈泡額定電壓為3.8V，正常發(fā)光時電阻約為12Ω，則小燈泡正常發(fā)光時的電流約為
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結合歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路的阻值為
所以滑動變阻器應選用“10Ω，0.5A”，故選B。
（3）電路連接完成后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，小燈泡不亮，說明電路可能斷路，電壓表示數(shù)有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即小燈泡斷路。
（4）[1]排除故障后，繼續(xù)進行實驗移動滑動變阻器滑片到某一位置時，電壓表的示數(shù)為2V，小于燈泡額定電壓3.8V，為了測量小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應減小滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)分壓原理，應減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應將滑動變阻器的滑片向右端移動。
[2]由圖-2可知，當燈泡兩端電壓為3.8V時，通過燈泡的額定電流為0.3A，則小燈泡額定功率為
（5）[1]①閉合開關S1，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為I0；
②同時閉合開關S1、S2，不改變滑動變阻器滑片的位置，讀出電流表的示數(shù)I；
③圖丙中，只閉合開關S1，移動滑片P，使電流表的示數(shù)為額定電流為I0，此時燈泡正常發(fā)光；
再閉合開關S2，燈短路，電路為變阻器的簡單電路，不移動滑片P位置，記下電流表示數(shù)為I，由歐姆定律，則此時滑動變阻器的阻值。
[2]在第一次操作中，根據(jù)歐姆定律，則燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器兩端的電壓
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈泡的額定電壓
則燈泡的額定功率
【高分達標】
一、單選題
10．（23-24九年級上·四川瀘州）某小組用“伏安法”測小燈泡額定功率，已知小燈泡額定電壓為2.5V。若此實驗中只有一只電表壞了，為了測出小燈泡的額定功率，只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開關（單刀雙擲開關分別接“a”、“b”各一次）測量小燈泡的額定電功率，則以下判斷正確的是（ ）
A．兩種方案都能
B．兩種方案都不能
C．甲方案能，乙方案不能
D．甲方案不能，乙方案能
【答案】B
【詳解】開關分別接“a”、“b”各一次，甲圖，無論開關接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，此方案不能測定小燈泡的額定電功率；乙中，R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián)， S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，當開關接 b 時測量燈和定值電阻的總電壓，不能通過調節(jié)滑動變阻器使燈泡兩端的電壓為2.5V，所以此方案不能測出小燈的額定電功率。故B正確，ACD錯誤。
故選B。
11．（22-23九年級上·甘肅蘭州·期末）如圖所示的四種電路中，已知小燈泡的額定電壓，定值電阻R的阻值，其中能完成測量小燈泡額定功率的電路是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【詳解】A．無論S2打到1或2，燈與電阻并聯(lián)，電流表測總電流，不能確定燈是否正常發(fā)光，所以不能測量小燈泡的額定功率，故A不符合題意；
B．S2打到2，電流表測燈的電流，不知燈的額定電流，不能確定燈是否正常發(fā)光，所以不能測量小燈泡的額定功率，故B不符合題意；
C．S2打到1，移動滑片，使電壓表示數(shù)為燈的額定電壓U額，保持滑片不動，S2打到2，電壓表測燈與定值電阻的總電壓U，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律和歐姆定律可知燈的額定電流為
根據(jù)可求出燈的額定功率為
故C符合題意；
D．S1閉合，S2接1時，燈泡被短路；S2接2時，電壓表測燈泡和定值電阻的總電壓，但不能確定燈是否正常發(fā)光，所以不能測量小燈泡的額定功率，故D不符合題意。
故選C。
12．（2020·江蘇揚州·二模）在“測量小燈泡功率”的實驗中，小燈泡的銘牌上僅能看清“0.3A”字樣，現(xiàn)用電壓未知的電池組、電壓表或電流表、滑動變阻器、電阻箱、單刀雙擲開關、導線等，來測量燈泡額定功率，以下設計的方案中不可行的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【詳解】A．無論接a還是接b都不能控制通過L的電流達到0.3A，故A不可行，故A符合題意；
B．讓S2接a，R0調到固定阻值不變，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)達到R0的0.3倍，此時L正常發(fā)光，并記錄電壓表的示數(shù)為U0，R0與燈L的串聯(lián)，電流為0.3A；S2接b，R0與L的電壓為U1，U1-U0就是燈L的額定電壓，再根據(jù)P=UI，可以計算出燈泡的額定功率，故B可行，故B不符合題意；
C．S2接b，調節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)達到0.3A，此時L與R0兩端的電壓相等，保持R0的電阻不變，將S2接a，此時的電流表示數(shù)為I1，通過R0的電流為I1-0.3A，根據(jù)歐姆定律即可計算出R0兩端的電壓，也是L兩端的電壓；再根據(jù)P=UI即可得到L的額定功率，故C可行，故C不符合題意；
D．S2接a，R0阻值保持不變，調節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)達到0.3A，再將S2接b，此時L正常發(fā)光；根據(jù)R0的阻值和電流計算出R0的電功率，L與R0的電功率相等，故D可行，故D不符合題意。
故選A。
13．（21-22九年級上·江西景德鎮(zhèn)·期末）在電源電壓恒定、R0阻值已知的情況下，只用電流表測量額定電流為I額的小燈泡的電功率。下列四種設計方案能得到燈泡額定功率的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】A．圖中，燈L與R0并聯(lián)，電流表A1、A2分別測量通過燈L、R0的電流，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數(shù)等于I額，讀出此時A2的示數(shù)I0，燈L的額定電壓
燈L的額定功率
A設計方案能測量燈泡額定功率，故A符合題意；
B．圖中，燈L與R0并聯(lián)，電流表A1測量通過燈L的電流，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數(shù)等于I額；無法通過并聯(lián)電路的特點，計算燈的額定電壓，無法計算燈的額定功率，所以B設計方案不能測量燈泡額定功率，故B不符合題意；
C．圖中，單刀雙擲開關，連接b時，調節(jié)滑動變阻器的滑片，能使電流表A的示數(shù)等于I額；無法測量燈的額定電壓，無法計算燈的額定功率，C設計方案不能測量燈泡額定功率，故C不符合題意；
D．圖中，閉合S、S1，斷開S2，燈L與R0并聯(lián)，電流表A測量通過R0的電流；調節(jié)滑動變阻器的滑片，無法測量燈的額定電流，無法計算燈的額定功率，故D不符合題意。
故選A。
14．（20-21九年級上·河南鄭州·階段練習）測一額定電壓為U0的小燈泡的額定電功率實驗時，發(fā)現(xiàn)沒有電壓表，利用一個已知電阻R0、若干開關、電源電壓為U的學生電源和導線。她設計出如圖所示電路圖，所有開關斷開，將滑動變阻器阻值調到最大。閉合開關S、S1調節(jié)滑動變阻器的滑片,直到電流為，保持開關S閉合和滑動變阻器的滑片位置不動，閉合開關S2后斷開開關S1，記下此時的電流I，則小燈泡的額定電功率為（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【詳解】閉合開關S、S2時，R0與L并聯(lián)，電流表測總電流，閉合開關S、S1時，電流表測通過R0的電流，所以燈泡電功率為
故BCD錯誤，A正確。
故選A。
二、實驗題
15．（2024·天津河東·二模）小寧在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，使用了四節(jié)新的干電池，小燈泡的額定電壓為3.8V。
(1)將實物圖連接完整，要求滑動變阻器向右滑動時，電流表示數(shù)變小。
(2)電路連接完成后，將劃片置于阻值最大處，閉合開關試觸時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大，電流表幾乎無示數(shù)，出現(xiàn)的電路故障原因可能是 。
(3)實驗過程中，此時電壓表示數(shù)為2V，要想使小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器應向 滑動。若此時電流表示數(shù)如圖乙圖所示為 A，則小燈泡的額定功率是 W。
【答案】(1)見解析
(2)燈泡斷路
(3) 左 0.45 1.71
【詳解】（1）實驗中，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測量燈泡的電壓，電流表測量電路電流。電源電壓由2節(jié)干電池組成，則燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表的量程選用0~15V，由圖乙得，電流表的量程選用0~0.6A；變阻器的連線以上一上一下，滑動變阻器向右滑動時，電流表示數(shù)變小，則此時變阻器接入電路中電阻變大，則變阻器的左下接線柱接入電路中，如圖所示：
（2）電路連接完成后，將劃片置于阻值最大處，閉合開關試觸時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變大，電流表幾乎無示數(shù)，則此時電壓表有根電源相連通，電路中沒有電流，則出現(xiàn)的電路故障原因可能是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路。
（3）[1]實驗過程中，此時電壓表示數(shù)為2V，說明燈泡的電壓小于額定電壓，要想使小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器應向左滑動，減小變阻器計入電路中的電阻，增大通過燈泡的電流，使燈泡的電壓為3.8V。
[2][3]由圖乙得，電流表的分度值為0.02A，示數(shù)為0.45A，則小燈泡的額定功率是
16．（2024·甘肅蘭州·二模）在探究電流與電阻關系的實驗中，提供的實驗器材有：三只阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻、電源（電壓6V且保持不變）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，導線若干。
(1)請用筆畫線代替導線，在圖甲中把電路連接完整，且連線時導線不能交叉；
(2)實驗中將10Ω電阻換成20Ω電阻后，應將滑動變阻器的滑片P向 （選填“左”或“右”）端移動。正確操作后，記下電流表的示數(shù)，得到電流I隨電阻R變化的圖象如圖乙所示，由圖象可得出的結論是 ；
(3)若電流表損壞，請你利用余下實驗器材，測量一個額定電壓為2.5V燈泡的額定功率，并把如下實驗步驟補充完整。
①在原實驗電路中，斷開開關S，拆去電流表，用小燈泡替換定值電阻R0，重新連接好電路，并移動滑片P至最 （選填“左”或“右”）端；
②閉合開關S，移動滑片P，直至電壓表的示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光；
③保持滑片P的位置不變，斷開開關S，用定值電阻R0代替小燈泡；閉合開關S，讀出電壓表的示數(shù)U；
④小燈泡的額定功率的表達式P額= 。（用R0和U表示）
【答案】(1)
(2) 左 在電壓不變的情況下，電流與電阻成反比
(3) 左 2.5
【詳解】（1）滑動變阻器應串聯(lián)接入電路中，采用一上一下的接法，如圖所示：
（2）[1]如果將10Ω的電阻換成20Ω的電阻后，電路中的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)分壓的知識可知，電壓表的示數(shù)會變大，此時應增大滑動變阻器的阻值，將滑片向左端滑動，保持定值電阻兩端的電壓不變。
[2]由圖乙可知
為一定值，故得出：在電壓不變的情況下，電流與電阻成反比。
（3）[1]斷開開關S，拆去電流表，用小燈泡替換定值電阻，重新連接好電路，并移動滑片P至最大值，即最左端。
[2]閉合開關S，移動滑片P，直至電壓表的示數(shù)為燈泡額定電壓2.5V時，小燈泡正常發(fā)光。
[3]則定值電阻替代燈泡后，電路中電流
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電阻的規(guī)律，滑動變阻器接入電路的阻值
燈泡正常發(fā)光時電路中電流
小燈泡的額定功率的表達式
17．（2024·四川內江·三模）某實驗小組的同學在用“伏安法”測量小燈泡的額定功率的實驗中，現(xiàn)有器材：電源（電壓恒為6V）、開關、電壓表、電流表各一個，額定電壓為3.8V的待測小燈泡（電阻約為12Ω），滑動變阻器。
(1)該實驗的實驗原理是 ；
(2)如圖1甲所示是小田同學連接的實物電路圖，圖中只有一根導線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根錯接的導線，只改接一根導線使電路成為正確的電路（不能與其他導線交叉）。
(3)小明連接完電路后閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則電路的故障可能是 ；
(4)排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像如圖1乙所示，則該小燈泡的額定功率為 W；
(5)該組的另一同學接著實驗時，發(fā)現(xiàn)電壓表0~15V量程已經(jīng)損壞，0~3V量程還可以正常使用，在不添加器材的情況下，為了測出該小燈泡的額定功率，請你如圖1丙中的虛線框內畫出正確的電路圖；
(6)由圖乙推知：小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電功率為P1，小燈泡的實際電流是額定電流一半時的電功率為P2，則P1 P2（選填“大于”、“小于”或“等于”）；
(7)小明做完實驗后，想測量額定電流為I額的小燈泡L的額定功率，發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞。于是他利用電流表和定值電阻設計了如圖2所示的電路，定值電阻的阻值為R2，根據(jù)電路圖，主要測量步驟如下：
①閉合開關S和S2，斷開開關S1，調節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)為I額；
②保持滑動變阻器滑片不動，斷開開關S2，閉合開關S1，記下此時電流表的示數(shù)為I；
③小燈泡的額定功率的表達式為P額= （用題中字母表示）。
【答案】(1)P=UI
(2)見解析
(3)小燈泡短路（或電壓表短路）
(4)1.14
(5)見解析
(6)大于
(7)(I﹣I額)R0I額
【詳解】（1）在用“伏安法”測量小燈泡的額定功率的實驗中，用電壓表測燈泡兩端電壓，用電流表測通過燈泡的電流，利用P=UI求出燈泡額定功率，故該實驗的實驗原理是P=UI。
（2）原電路圖中，燈泡和電流表并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，在“伏安法”測量小燈泡的額定功率的實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，如下圖所示：
（3）小明連接完電路后閉合開關，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路，小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路，即電路的故障可能是小燈泡短路或電壓表短路。
（4）由圖1乙可知，當燈泡兩端電壓為3.8V時，通過燈泡的額定電流為0.3A，則小燈泡額定功率為
PL=ULIL=3.8V×0.3A=1.14W
（5）根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律，當滑動變阻器兩端的電壓為
6V-3.8V=2.2V
時，燈正常發(fā)光，故可將電壓表使用小量程與滑動變阻器并聯(lián)，移動變阻器的滑片，當電壓表示數(shù)為2.2V時，記下電流表的示數(shù)。如下圖所示：
（6）由圖1乙知，小燈泡的實際電壓是額定電壓一半時的電流約為0.22A，電功率為
P1=U1I1=1.9V×0.22A=0.418W
小燈泡的實際電流是額定電流一半時（0.15A）對應的電壓約為1V，燈的實際電功率為
P2=U2I2=1V×0.15A=0.15W
則P1大于P2。
（7）在步驟①中，燈泡與R0并聯(lián)，電流表測通過燈的電流，當電流表示數(shù)為I額時，此時小燈泡正常發(fā)光；在步驟②中，燈泡與R0仍并聯(lián)，電流表測干路電流；因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過定值電阻R0的電流為
I0=I-I額
則定值電阻R0兩端電壓為
U0=I0R0=(I-I額)R0
根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈泡的額定電壓等于定值電阻兩端電壓，所以燈泡的額定電功率為
P額=U0I額=(I-I額)R0I額
18．（23-24九年級下·海南省直轄縣級單位·期中）小明通過實驗檢測“0.4A 0.72W”的小燈泡的額定功率是否符合規(guī)格。實驗器材有：待測小燈泡、銘牌為“5Ω 0.5A”、“10Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個、電流表、電壓表、二節(jié)1.5V的干電池、開關、導線，等等。
(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路連接完整；
(2)要讓小燈泡兩端的電壓調節(jié)范圍較大，應選用銘牌為 的滑動變阻器；
(3)小明根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小燈泡的“U-I”關系圖象如圖丙所示，由圖象可得小燈泡實測的額定功率為 W，該小燈泡 （選填“符合”或“不符合”）要求規(guī)格。
【答案】(1)
(2)10Ω 0.5A
(3) 0.72W 符合
【詳解】（1）由圖可知，燈泡與變阻器串聯(lián)，當滑片左移時接入的電阻值增大，且變阻器的接線柱接法遵循“一上一下”，圖乙所示的實物電路連接完整后如下所示：
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓特點可知，要讓小燈泡兩端的電壓調節(jié)范圍較大，應選用阻值可調范圍大的，即銘牌為“10Ω 0.5A”的滑動變阻器。
（3）[1][2]根據(jù)“U-I”關系圖象可知，當電路中電流達到0.4A時，燈泡兩端電壓為1.8V，可得小燈泡實測的額定功率為
與“0.4A 0.72W”規(guī)格符合。
19．（2024·四川攀枝花·二模）小華用如圖甲所示裝置探究電流與電壓的關系，電源電壓3V恒定不變，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 2A”。
(1)連接好電路閉合開關后，移動滑片發(fā)現(xiàn)，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則出現(xiàn)該故障的原因可能是 ；
(2)排除故障后，改變滑片位置，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表，空白處的電流如圖乙所示，讀數(shù)是 A，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可歸納得出結論： ；
(3)小華在仔細分析數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)有一組數(shù)據(jù)是錯誤的，則錯誤數(shù)據(jù)是第 次；
(4)為了進一步探究電流與電阻的關系，又找來10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻繼續(xù)實驗，得出實驗數(shù)據(jù)如圖丙所示。若在10Ω電阻換下后，更換15Ω的電阻重新實驗，需要將滑動變阻器滑片向 （選填“左”或“右”）滑動，使電壓表示數(shù)為 V；
(5)另一小組實驗時發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，于是找來了一個阻值為的定值電阻設計了如圖丁所示電路，測出了額定電壓為的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為U且保持不變，請將實驗步驟補充完整：
①只閉合開關S、S2，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為；
②只閉合開關S、S1，保持滑片P不動，讀出電壓表的示數(shù)為；
③小燈泡的額定功率 （用U、、、表示）。
【答案】(1)R斷路
(2) 0.30 當電阻一定時，電流與電壓成正比
(3)1
(4) 左 2
(5)
【詳解】（1）由圖甲可知，滑動變阻器和定值電阻串聯(lián)，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電流表測電路的電流，當移動滑片發(fā)現(xiàn)，電流表無示數(shù)，可能是電路斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表被串聯(lián)在電路中，說明電壓表與電源是相通的，則與電壓表并聯(lián)的支路之外電路是連通的，所以出現(xiàn)故障的原因可能是定值電阻R斷路。
（2）[1]由圖乙可知，電流表是小量程接入電路中，分度值是0.02A，其示數(shù)是0.30A。
[2]由表中數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端電壓增大為原來的幾倍，通過定值電阻的電流也增大為原來的幾倍，故可歸納得出結論：當導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可求出實驗使用的定值電阻的阻值大小為
滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”可知變阻器的最大電阻為20Ω，電源電壓恒為3V，由歐姆定律電路的最小電流為
故錯誤的數(shù)據(jù)是第1組。
（4）在探究電流與電阻關系時，電阻兩端保持電壓不變，則電阻兩端電壓與滑動變阻器兩端電壓之比不變，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，現(xiàn)將10Ω電阻換成15Ω電阻，為保持定值電阻兩端電壓不變，滑動變阻器阻值也應該變大，所以滑片P向左側移動；結合圖丙分析電壓表示數(shù)大小應為
（5）①只閉合S、S2，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為U額；
②只閉合S、S1，保持滑片P不動，讀出電壓表的示數(shù)為U1；
③在①中，只閉合S、S2，燈泡與變阻器串聯(lián)，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為U額，燈泡正常發(fā)光；在②中，只閉合S、S1，保持滑片P不動，電壓表的示數(shù)為U1，R0和滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理有
滑動變阻器的電阻為
由于滑動變阻器的電阻不變，根據(jù)串聯(lián)電路電流和電壓特點，燈泡的額定電流為
小燈泡的額定功率為
20．（2024·湖北十堰·一模）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，老師給同學們提供的器材有：電壓恒為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡（燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關各一個，導線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器，可供選擇。
(1)通過估算，滑動變阻器應選擇 （選填“”、“”或“”）。選擇合適變阻器后，請用筆畫線表示導線將電路連接完整。要求：變阻器的滑片P向B端移動時，燈泡變暗；
(2)閉合開關S，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為 V；若需測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動。根據(jù)圖丙圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W；
(3)實驗小組完成實驗后，他們經(jīng)過討論，認為用圖甲的電路圖還可以完成測量某未知電阻阻值的實驗，只需將電路中 即可，此實驗也需多次測量的目的是 。
【答案】(1) R2
(2) 2.2 A 0.5
(3) 燈泡換成電阻 見解析
【詳解】（1）[1]燈泡正常發(fā)光時的電壓UL=2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為
電源電壓恒為6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓
U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V
燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路的電阻為
考慮到電流因素，則滑動變阻器選R2。
[2]滑動變阻器按“一上一下”的方式串聯(lián)接入電路，滑片向B端移動，燈泡變暗，表明電路中的電流減小，電路的總電阻變大，滑動變阻器電阻變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下圖所示：
（2）[1][2][3]P到圖甲中某一位置時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示），電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2.2V，因2.2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；根據(jù)圖丙信息，燈在額定電壓下的電流為0.2A，小燈泡的額定功率
P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W
（3）[1][2]利用圖甲的電路圖測量定值電阻的阻值，需要將電路中的燈泡換成電阻，實驗中需要多次測量求平均值，減小誤差。
21．（2024·四川自貢·二模）小明用如圖甲所示的電路測量一只標有“2.5V”字樣的小燈泡（電阻約為10Ω）的電功率。電源電壓為6V，可供選用的滑動變阻器a、b，規(guī)格分別為“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。
(1)請用筆畫線代替導線將甲圖電路連接完整，要求：滑動變阻器滑片向右滑動時小燈泡變亮；
(2)電路連接正確后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電路故障是 ；
(3)為了完成實驗，小明應該選用的滑動變阻器是 （選填“a”或“b"）；
(4)調整電路后閉合開關，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測得小燈泡的額定功率，應將滑用P向 （填“A”或“B”）端滑動，移動滑片P直至電壓表示數(shù)為 V，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙，則小燈泡額定功率為 W；考慮到壓表的電阻對電路的影響，必然會給測量結果帶來誤差，那么這種方法測量出來的電功率 （選填“大于”“小于”或者“等于”）真實值；
(5)某實驗小組由于電壓表被損壞，又想出一種測量小燈泡額定功率的方法，電路設計如圖丁所示，其中R0為阻值已知的定值電阻，請將以下實驗步驟補充完整；
①檢查電路無誤后，閉合開關S、S1，斷開S2，調節(jié)滑動變阻器滑片直至電流表示數(shù)為I1時，小燈泡正常發(fā)光；
②滑動變阻器滑片不動，閉合S、S2；斷開S1，讀出電流表的示數(shù)為I2；
③小燈泡的額定功率P額= （用R0、I1、I2表示）。
【答案】(1)
(2)小燈泡斷路
(3)b
(4) B 2.5 0.65 大于
(5)
【詳解】（1）根據(jù)滑動變阻器滑片P向右端滑動時，小燈泡變亮可知電路的電流變大，電阻變小，所以滑動變阻器接的右下接線柱，如圖所示：
（2）電流表示數(shù)幾乎為零，說明可能電路斷路，電壓表的示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?，則電壓表與電源連通，說明與電壓表并聯(lián)部分斷路，即燈泡斷路。
（3）燈泡正常發(fā)光時的電流約為
電源電壓為6V，燈泡正常時，滑動變阻器兩端的電壓為
則此時滑動變阻器的電阻為
故滑動變阻器應選擇b。
（4）[1][2][3]電壓表的示數(shù)為2.2V，小于燈泡的額定電壓，要測小燈泡的額定功率，要增大燈的電壓，減小滑動變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，就要減小滑動變阻器連入電路中的電阻大小，應將滑片P向B端移動，直到電壓表的示數(shù)為2.5V，當電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓2.5V時燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知電流表的分度值是0.02A，電流表讀數(shù)為0.26A，燈泡的額定功率為
[4]電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，所測得的電壓是準確的，電流表測量的是通過電壓表和燈泡的電流之和，所以電流表示數(shù)比實際通過燈泡的電流偏大，根據(jù)可知，這種方法測量出來的電功率大于真實值。
（5）閉合開關S、S1，斷開S2，此時電阻R0與燈泡并聯(lián)，電流表測量電阻R0的電流，調節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)為I1時，小燈泡正常發(fā)光，此時小燈泡的額定電壓為
此時燈泡正常發(fā)光，閉合開關S、S2，斷開開關S1，此時電阻R0與燈泡并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，保持滑動變阻器滑片位置不變，記錄下此時電流表的示數(shù)為I2，則燈泡正常發(fā)光時的電流為
則小燈泡的額定功率的表達式為
22．（2024·寧夏吳忠·一模）在“探究電流與電壓的關系”實驗中，連接了圖甲的電路：
(1)用筆畫線代替導線，將圖甲電路補充完整（要求：向右移動滑動滑片P，變阻器阻值增大） 。
(2)觀察圖甲，發(fā)現(xiàn)電路連接過程中的不妥之處是： 。
(3)閉合開關后，觀察電壓表示數(shù)接近電源，電流表無示數(shù)。出現(xiàn)該故障的原因是 。
(4)排除故障后，進行實驗并將實驗數(shù)據(jù)記錄于表中，當電壓表示數(shù)為2.0V時，電流表示數(shù)如圖乙為 A。根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論是 。利用此實驗也可測算定值電阻阻值為 Ω。
(5)將定值電阻換成標有“2.5V”字樣的燈泡，測量燈泡電功率。此實驗原理為 ，多次移動滑片并記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制如圖的I-U圖像，其中 （選填“甲”或“乙”）是描繪小燈泡的圖像，判斷依據(jù)是 。燈泡正常發(fā)光功率為 W。
【答案】(1)
(2)連接電路時，未斷開開關
(3)定值電阻斷路
(4) 0.2 電阻一定值，電流和電壓成正比 10
(5) 乙 燈泡電阻隨溫度變化 1.25
【詳解】（1）向右移動滑動變阻器的滑片P，其阻值增大，故滑動變阻器選用左下接線柱與開關串聯(lián)在電路中，如下圖所示：
（2）為了保護電路，連接電路時開關應該斷開；由圖甲可知，電路連接過程中的不妥之處：連接電路時，未斷開開關。
（3）閉合開關后，觀察到電流表無示數(shù)，說明電路是斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極接通，則故障可能是定值電阻斷路。
（4）[1]如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.2A。
[2]分析表格中的數(shù)據(jù)可得出結論為：電阻一定值，電流和電壓成正比。
[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，可得定值電阻阻值為
（5）[1]測量小燈泡電功率的實驗，實驗原理為。
[2][3]由于小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，故根據(jù)I-U圖像可知乙圖像是小燈泡電流跟電壓的關系圖像。
[4]根據(jù)I-U圖像可知當小燈泡兩端電壓為2.5V時，通過的電流為0.5A，則小燈泡額定功率為
23．（2024·青?！と＃┬№n用如圖1甲所示的電路測量小燈泡的電功率，電源電壓恒為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時電阻約為10Ω。
(1)用筆畫線表示導線，選好電流表量程，將圖甲電路連接完整；
(2)閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片P應置于 （選填“C”或“D”）端；
(3)閉合開關后，小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為3V，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是小燈泡 （選填“短路”或“斷路”）；
(4)排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P到某一點，電壓表示數(shù)如圖1乙所示，此時小燈泡兩端的電壓為 V，若要測量小燈泡的額定功率，此時應將滑動變阻器的滑片P向 （選填“C”或“D”）端移動，根據(jù)該同學實驗得到的如圖2所示的I﹣U圖象，小燈泡的額定功率為 W；
(5)小韓還想用標有“600res/(kW·h)”的電能表測出一個電灶的電功率。測量時關閉其他用電器，只讓電灶單獨工作，發(fā)現(xiàn)6min電能表的轉盤轉過120r，則電灶的功率為 W。
【答案】(1)
(2)C
(3)斷路
(4) 2.2 D 0.5
(5)2000
【詳解】（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈正常發(fā)光時的電流約為
故電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：
（2）閉合開關前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處的C端。
（3）閉合開關后，小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，可能電路中出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)為3V，可能是小燈泡斷路。
（4）[1]圖乙中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V。
[2]燈在額定電壓下正常發(fā)光，2.2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向D移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓。
[3]根據(jù)該同學實驗得到的如圖2所示的I-U圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，小燈泡的額定功率為
P額=U額I額=2.5V×0.2A=0.5W
（5）轉盤轉動120轉，電灶消耗的電能
電灶的功率
24．（2024·湖北隨州·三模）為測定“額定電壓為2.5V的小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓保持不變。
(1)如圖甲所示，連接電路時開關應處于 狀態(tài)。
(2)實驗時，若無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡始終不亮，電流表示數(shù)幾乎為零，則故障的原因可能是 （選填“電流表與導線”或“燈泡與燈座”）接觸不良。
(3)故障排除后，閉合開關，變阻器滑片P在某處時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)如圖乙所示。若想測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片P向 端（選填“左”或“右”）移動。當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為 W。
(4)在初中學習階段，我們通常把電流表的電阻近似看作0，把電壓表看作斷路，而實際上，電流表也有一定的阻值，電壓表中也有較小的電流，因此，我們用以上方法測出的小燈泡的額定功率比真實值偏 ；沒有電壓表，小軍找了一個阻值為10Ω的定值電阻R，設計了圖丁所示的電路圖也測出了小燈泡的功率。請簡述實驗過程中需測量的物理量并用相應字母表示。
a．只閉合開關S1和S2，調節(jié)變阻器，使電流表示數(shù)為 A時，小燈泡正常發(fā)光。
b．只閉合開關S1和S3， 。
c．P燈= （用已知量和測量量表示）。
【答案】(1)斷開
(2)燈泡與燈座
(3) 左 0.55
(4) 大 0.25 讀出電流表的示數(shù)I 2.5V（I-0.25A）
【詳解】（1）為保證電路與實驗的安全，在連接電路時開關應處于斷開狀態(tài)。
（2）因為小燈泡不亮，說明電路中存在斷路，而電流表示數(shù)幾乎為0，這說明電壓表接入了電路中，斷路處在小燈泡處，可能是燈泡與燈座接觸不良而產(chǎn)生斷路。
（3）[1]由題意可知此時小燈泡的電壓小于額定電壓，想要使小燈泡兩端電壓增大至額定電壓，需要增大電路中的電流，因此應將滑動變阻器的滑片P向左端移動，減小其接入電路中的電阻，使電路中的電流增大。
[2]由圖丙可知，電流表接入電路中的量程為0-0.6A，根據(jù)圖中指針的位置可知此時通過小燈泡的電流為0.22A，則小燈泡的額定功率為
P額=U額I額=2.5V×0.22A=0.55W
（4）[1]因為電壓表與小燈泡并聯(lián)，電流表測量的是通過小燈泡與通過電壓表的電流之和，所以測得的額定電流比真實值偏大，所以用以上方法測出的額定功率與真實值相比偏大。
[2][3][4]小燈泡兩端電壓為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，當閉合開關S1和S2時，小燈泡與定值電阻并聯(lián)，電壓相同，電流表測量通過定值電阻R的電流，而定值電阻的阻值已知，所以需要調節(jié)滑動變阻器，使電流處于一個合適的值，使得定值電阻兩端電壓為2.5V，由歐姆定律可知應使電流表的示數(shù)為
此時保持滑動變阻器滑片位置不變，只閉合開關S1和S3，此時電流表變?yōu)闇y量通過小燈泡與定值電阻R的總電流，讀出示數(shù)I，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得小燈泡的額定電流為
I額=I-0.25A
則小燈泡的額定功率表達式為
P燈=2.5V（I-0.25A）
25．（2024·江蘇鎮(zhèn)江·一模）某小燈泡的額定電流為0.3A，圖1是測量該燈泡額定功率的實驗電路。
(1)請用筆畫線代替導線，將電路連接完整，使此時滑動變阻器接入電路阻值最大 。圖中電源A端為電源的 極；
(2)閉合開關前檢查電路，發(fā)現(xiàn)電流表如圖2所示，接下來應該進行的操作是 ；
(3)閉合開關，調節(jié)滑片使電流表示數(shù)為0.3A，此時電壓表示數(shù)如圖3 所示，則該燈泡的額定功率為 W。
(4)完成實驗后，斷開開關，首先拆除 兩端導線，然后整理器材；
(5)用圖4所示電路來測量另一只額定電壓為4V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓恒為 6V，定值電阻R0的阻值為 5Ω。
①只閉合開關 S、S1，移動滑片，使電流表示數(shù)為 A，小燈泡正常發(fā)光；
②只閉合開關 S、S2，使滑片 （選填“向左移”、“保持不動”或“向右移”），讀出電流表的示數(shù)為0.15A；
③小燈泡的額定電功率 P額= W。
【答案】(1) 負
(2)調零
(3)0.45
(4)電源
(5) 0.4 保持不動 1
【詳解】（1）[1]實驗中為保護電路，開關閉合前，應使滑動變阻器移至阻值最大處，由圖可知滑片P在最右端，因此連接的是滑動變阻器的左下接線柱，燈泡的額定電流為3A，電流表選用小量程，如下圖所示：
[2]如圖，圖中電源A端為電流負極，因為它與電流 表負接線柱相連。
（2）閉合開關前，發(fā)現(xiàn)電流表指針未指向0刻度線，因此需要對電流表進行調零。
（3）圖3電壓表示數(shù)為1.5V，電流為0.3A，故燈泡的額定功率為
（4）測量結束后，斷開開關，先拆除電源兩端導線， 再拆除其他導線，整理器材。
（5）[1]只閉合S，S1，滑動變阻器先與燈泡并聯(lián)，再與R0串聯(lián)，電流表測干路電流，使小燈泡正常發(fā)光 ，則滑動變阻器電壓等于小燈泡額定電壓為4V，則R0兩端電壓為
則干路電流為
即電流 表示數(shù)為0.4A。
[2][3]只閉S、S2，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)，再與R0串聯(lián)，電流表測滑動變阻器電流。若要測小燈泡額定功率，應保持滑 動變阻器阻值不變，使小燈泡保持額定電壓，因此滑片保持不動。滑動變阻器電流為0.15A，小燈泡電流為
即小燈泡額定電流為0.25A，故小燈泡額定功率為
26．（2024·西藏日喀則·一模）某同學利用圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率．已知小燈泡L的額定電壓為2.5V，定值電阻R0的阻值為20Ω，電源電壓U保持不變。
(1)請根據(jù)圖甲將圖乙中的實驗電路連接完整 （導線不允許交叉）
(2)開關S連接觸點“1”，滑動變阻器的滑片從最左端移到最右端時，電流表的指針在圖丙所示的位置，則電源電壓U= V。
(3)開關S仍連接觸點“1”，滑動變阻器的滑片向左移到某一位置時，電流表的示數(shù)為0.15A，則此時滑動變阻器接入電路的阻值為 Ω；再將開關S連接觸點“2”，電流表的示數(shù)為0.2A，則小燈泡的實際功率為 W；為了使小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器的滑片應向 滑動。
【答案】(1)
(2)6
(3) 20 0.4 右
【詳解】（1）由電路圖連實物圖，從電源正極開始，按照電流方向，先連其中一條支路，找到分點與合點，從分點開始連接另一條支路到合點，滑動變阻器在電路圖和實物圖中接入電路的部分要對應，如圖所示
（2）開關S連接觸點“1”，滑動變阻器的滑片從最左端移到最右端時，只有接入電路，電流表使用的0～0.6A量程，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A，電源電壓為
（3）[1]開關S仍連接觸點“1”，滑動變阻器的滑片向左移到某一位置時，電流表的示數(shù)為0.15A，滑動變阻器與R0串聯(lián)，則電流為
兩端電壓為
所以滑動變阻器連入電路的電阻為
[2]再將開關S連接觸點“2”，電流表的示數(shù)為0.2A，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，此時電流關系
滑動變阻器電壓
燈泡電壓為
所以小燈泡實際功率為
[3]要使燈泡正常發(fā)光，燈泡電壓要從2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻減小，滑動變阻器連入電阻減小，滑動變阻器接右半段，所以滑片需要右移。
27．（2024·湖南郴州·二模）小馬同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中，用到以下器材：額定電壓為2V的待測小燈泡、滑動變阻器R1“50Ω 1A”、電流表（0~0.6A、0~3A）、電壓表（0~3V、0~15V）、電源（4.5V）、開關、導線若干。
(1)用筆畫線代替導甲線將圖甲的實物電路補充完整（要求滑片向右移動時燈泡變暗）；
(2)連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片，小馬發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表、電流表示數(shù)均為0，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是___________；
A．小燈泡斷路B．小燈泡短路C．滑動變阻器斷路D．滑動變阻器短路
(3)故障排除后，正確操作，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表指針偏轉如圖乙所示，則小燈泡額定功率為 W；
(4)完成上述實驗后，小馬又找來5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的電阻各一個，電流表（0~0.6A）和電壓表（0~3V）的量程、滑動變阻器的規(guī)格和電源電壓均保持不變，探究“電流與電阻的關系”，為使四個電阻分別接入電路都能完成實驗且所有電路元件都安全，應控制電壓表示數(shù)的范圍為 V（每次更換電阻前都要斷開開關，并將滑動變阻器的阻值調到最大）。
【答案】(1)
(2)C
(3)0.56
(4)2~3
【詳解】（1）滑片向右移動時燈泡變暗，說明電路中電流變小，滑動變阻器阻值變大，故滑動變阻器選用左下接線柱與電流表串聯(lián)在電路中，如圖所示：
（2）電流表示數(shù)為0，說明電路可能斷路，電壓表示數(shù)為0，說明電壓表與電源沒有連通，經(jīng)檢查電表完好，則故障可能是滑動變阻器斷路，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（3）由圖甲可知，電流表選用小量程；當小燈泡正常發(fā)光時，電流表指針偏轉如圖乙所示，電流表分度值0.02A，其示數(shù)為0.28A，則小燈泡額定功率為
PL=ULIL=2V×0.28A=0.56W
（4）當定值電阻和滑動變阻器的阻值都最大時，控制電壓最小，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知
最小控制電壓為
當定值電阻最小，電路中電流最大時，控制電壓最大，最大值為
Umax＝Imax×Rmin＝0.6A×5Ω＝3V
綜上所述，為使四個電阻分別接入電路都能完成實驗且所有電路元件都安全，應控制電壓表示數(shù)的范圍為2~3V。
28．（23-24九年級下·甘肅定西·期中）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，已知小燈泡的額定電壓為2.5V，正常工作時的電阻約為12Ω。現(xiàn)有器材：電源（電壓為6V，保持不變）、電流表、電壓表、開關、導線若干，另有兩種規(guī)格的滑動變阻器可供選擇：R1（50Ω 2A），R2（10Ω 1A）。請完成下列問題：
(1)本次實驗中應選擇的滑動變阻器是 （選填“R1”或“R2”），連接電路時，滑動變阻器的滑片應處于 （選填“A”或“B”）端；
(2)某同學連接成了如圖甲所示的電路，該電路中存在一處連接錯誤，只要改接一根導線就可以使電路連接正確，請你把接錯的那一根導線找出來打上“”，再用筆畫線代替導線畫出正確的連接 ；
(3)小明連接電路后閉合開關，結果發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片P的位置，電流表和電壓表的示數(shù)總保持不變，燈泡的亮度也不變且較暗，造成這一現(xiàn)象的原因是： ；
(4)電路正確連接后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P到某一位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示為 V；要測量小燈泡的額定功率，此時應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動；
(5)實驗小組多次改變滑動變阻器滑片的位置，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了小燈泡的I-U關系圖像如圖丙所示。由圖像可知，小燈泡的額定功率P額= W；小燈泡的I-U圖像不是一條直線，原因是： 。
【答案】(1) R1 B
(2)
(3)滑動變阻器接了下面兩個接線柱
(4) 1.2 A
(5) 0.5 燈絲電阻會隨溫度而發(fā)生變化
【詳解】（1）[1]由題意可知，小燈泡正常工作時的電流約為
此時滑動變阻器兩端電壓
此時滑動變阻器接入電路中的阻值為
可知滑動變阻器的最大阻值應大于16.7Ω，故選R1。
[2]為了保護電路，閉合開關前，應將滑動變阻器移至阻值最大處，即B端。
（2）原電路中，電壓表串聯(lián)接入電路，電流表與燈泡并聯(lián)，而實驗要求電壓表測燈泡兩端電壓，電流表串聯(lián)接入電路，電路改接如下圖所示：
（3）串聯(lián)電路中，電流表和電壓表的示數(shù)總保持不變，燈泡的亮度也不變且較暗，說明電路未發(fā)生故障，無論怎樣移動滑動變阻器滑片P的位置，電路中電流無變化，燈泡的亮度較暗，即電流較小，說明同時使用了滑動變阻器的下接線柱。
（4）[1][2]乙圖中電壓表所選量程的分度值為0.1V，讀數(shù)為1.2V，要測量小燈泡的額定功率，燈泡的電壓要變大，滑動變阻器的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，滑動變阻器的阻值變小，即滑片向A端調節(jié)。
（5）[1]由圖丙可知，當小燈泡兩端電壓為2.5V 時，流過小燈泡的電流為0.2A，故小燈泡的額定功率為
[2]小燈泡兩端電壓越大，燈泡的實際功率越大，燈泡溫度越高，導致小燈泡的電阻越大，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，因此小燈泡的I-U圖像不是一條直線。
29．（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）老師帶領芳芳所在的班到實驗室進行分組實驗。
(1)一實驗小組的電流表損壞不能使用，小組成員找老師更換電流表。老師向他們指出：不用電流表，利用現(xiàn)有器材也能進行測量。測量電路如圖1，操作步驟如下：
①閉合開關，滑片P移至A端，電壓表示數(shù)為U1；
②再將滑片P移至B端，電壓表示數(shù)為U2；
③則Rx= （用U1，U2和RP表示）；
(2)在缺少電流表時，小龍組選用阻值為R0的定值電阻設計了如圖2所示電路，并完成實驗。過程如下：
①閉合S和S1，電壓表的示數(shù)為U1；
②再閉合S2，電壓表的示數(shù)為U2；
③Rx= （用字母（U1，U2和R0表示）；
(3)在測量小燈泡電功率（小燈泡的額定電壓為U額）拓展實驗中，電流表壞了，老師給同學們提供了一個阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖3所示的實驗電路圖，下面是某同學的實驗步驟：
①連接好實驗電路，閉合開關S1，將開關S2撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數(shù)為U額；
②保持滑片的位置不動，再將開關S2撥到觸點1，讀出電壓表的示數(shù)為U；
③小燈泡額定功率的表達式P額= （用U額、U和R0表示）。
【答案】(1)
(2)
(3)
【詳解】（1）①閉合開關，Rx與滑動變阻器串聯(lián)，將滑動變阻器滑片移到最右端A端時，電壓表示數(shù)為U1，為Rx兩端的電壓；②將滑動變阻器滑片移到最左端B端時，只有Rx接入，此時電壓表示數(shù)為U2，即為電源電壓；③根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律有
解得
（2）①閉合S和S1，Rx、R0串聯(lián)，電壓表測量Rx兩端的電壓，電壓表的示數(shù)為U1；②再閉合S2，R0被短路，電路中只有Rx，電壓表測量Rx兩端的電壓，也測量電源電壓，電壓表的示數(shù)為U2，電源電壓U=U2；③在步驟①中，R0兩端的電壓
U0=U-Ux=U2-U1Rx兩端的電壓Ux=U1，因為在串聯(lián)電路中電流處處相等，結合歐姆定律可得
解得
（3）①連接好實驗電路，閉合開關S1，將開關S2撥到觸點2，此時燈泡與定值電阻、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，因此移動滑片，使電壓表的示數(shù)為U額，U額是燈泡兩端的額定電壓；②保持滑片的位置不動，再將開關S2撥到觸點1，此時電壓表測燈泡和定值電阻的總電壓，讀出電壓表的示數(shù)為U，U是燈泡與R0的總電壓；根據(jù)P=UI和串聯(lián)電路電壓和電流的特點可得，燈泡的額定功率
30．（2024·江蘇無錫·模擬預測）電學實驗課上，老師提供了“20Ω，1A”字樣的滑動變阻器、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、標有“0.5A”字樣的小燈泡、電源電壓恒為3V的干電池等器材．利用所學的知識，請你幫助小鵬同學完成下面的實驗。
(1)探究電流與電阻關系：
①小鵬連接了如圖甲所示的電路，其中有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”并用筆畫線代替導線，將電路連接正確 ；
②電路中接入5Ω定值電阻，閉合開關，移動滑片，電流表的示數(shù)如圖乙所示，為 A；
③用10Ω電阻替換5Ω電阻后，滑片應該向 調節(jié)，經(jīng)過多次實驗，分析實驗數(shù)據(jù)，得出結論：電壓一定時，電流與電阻成 ；
④正確連接電路后，根據(jù)現(xiàn)有器材，為了讓四個電阻單獨接入電路都可完成實驗，定值電阻兩端的電壓不能低于 V；
(2)小鵬想測量標有“0.5A”字樣小燈泡的正常工作時的電阻。老師從實驗室中拿出最大阻值未知的滑動變阻器和一個電壓未知的電源（以上兩器材均能滿足實驗要求），經(jīng)過思考，利用原有的“20Ω，1A”的滑動變阻器和電流表等器材，小鵬設計了如圖丙所示的電路，請你幫他完成實驗．
①先將、的滑片移至最右端，閉合開關S、，斷開開關，再將的滑片移至最左端，此時電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為 V；
②將的滑片移至最右端．斷開開關，閉合開關S、，向左移動的滑片，直至 ，此時燈泡正常工作；
③保持、滑片位置不變，斷開開關，閉合開關S、，電流表的示數(shù)恰好為0.24A；
④小燈泡正常工作時的電阻為 Ω，額定功率 W．
【答案】(1) 0.4 左 反比 1.5
(2) 6 電流表示數(shù)為0.5A 7 1.75
【詳解】（1）①[1]原電路圖中，滑動變阻器被短路了，探究電流與電阻關系時，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如下圖所示：
②[2]由乙圖可知，電流表選用0~0.6A量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A。
③[3]實驗中，當把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，電阻兩端的電壓變大，為了控制定值電阻兩端電壓不變，由串聯(lián)分壓可知，應增大滑動變阻器兩端電壓，故應增大滑動變阻器阻值，所以把變阻器滑片向左調節(jié)。
[4]經(jīng)過多次實驗，分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，電流隨電阻的增大而減小，電流與電阻的乘積保持不變，所以電壓一定時，電流與電阻成反比。
④[5]研究電流與電阻的關系，要控制電壓表示數(shù)不變，設電壓表示數(shù)為，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓
根據(jù)分壓原理有
即
①
因電壓表示數(shù)為定值，所以由①式可知，右邊也為一定值，當定值電阻為20Ω時，變阻器連入電路中的電阻最大，即
解得電壓表的示數(shù)。
（2）①[1]先將R1、R2的滑片移至最右端，閉合開關S、S1，斷開開關S2，再將R2的滑片移至最左端，R1與R2串聯(lián)，且R2的阻值為0，電路為只有R1的簡單電路，此時R1的阻值最大，電流表測串聯(lián)電路電流為0.3A，電源電壓
②[2]將R2的滑片移至最右端，斷開開關S1，閉合開關S、S2，此時電路中燈泡和R2串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，由于小燈泡的正常工作時的電流為0.5A，所以向左移動R2的滑片，直至電流表的示數(shù)為0.5A。
④[3][4]斷開開關S2，閉合開關S、S1，R1與R2串聯(lián)，電流表測串聯(lián)電路電流，保持R1、R2滑片位置不動，R1的阻值最大，此時電流表示數(shù)為0.24A，電路中的總電阻
根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律，R2的電阻
當燈泡正常發(fā)光時，根據(jù)歐姆定律可得，電路中的總電阻
燈泡正常發(fā)光時的電阻
小燈泡的額定功率
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
發(fā)光情況
1
2
3
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
電阻R/
5
7.5
12
15
20
25
電流I/A
1.2
0.8
0.48
0.4
0.32
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
電流I/A
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6