沪科版第四节 科学探究：电流的热效应优秀课时训练

这是一份沪科版第四节 科学探究：电流的热效应优秀课时训练，文件包含25探究用电器的电功率实验解析版doc、25探究用电器的电功率实验原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
二十五、探究用电器的电功率实验
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电功率的测量：
Ⅰ、 伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI ②电路图：
③选择和连接实物时须注意：
　电源：其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。
根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表： 并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据额定电压选择电压表量程。
电流表： 串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。
根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。
Ⅱ 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t
例题演练


1．实验小组的同学做测量小灯泡不同发光情况下功率的实验，所用电源为两节新干电池，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）如图是组内一名同学连接的电路，其他同学指出电路中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路改接正确。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最 　右　（选填“左”或“右”）端，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是 　灯泡烧坏　。
（3）根据表中数据，找出额定电压对应下的额定电流，根据公式P＝UI求出 　额定功率　；分析表格数据，归纳小灯泡的亮度变化与实际功率的关系。
（4）排除故障后继续实验，测得的实验数据及观察到的小灯泡发光情况如表所示，分析实验数据和实验现象可知，小灯泡的额定功率为 　0.675　W；小灯泡的亮度变化与实际功率的关系为：小灯泡的实际功率越大，小灯泡 　越亮　。
序号
1
2
3
4
5
U/V
0.7
1.0
1.5
2.5
3.0
I/A
0.14
0.16
0.20
0.27
0.30
发光情况
灯泡不亮
灯泡不亮
微弱发光
正常发光
很亮
（5）除了表格列出的数据和现象外，小组的同学还发现：灯泡亮度不同时，灯丝的电阻不同，请你根据这个发现，结合白炽灯的发光原理，提出一个可探究的科学问题：　灯泡阻值与温度的关系　。（合理即可）

【解答】解：（1）测量小灯泡功率时，小灯泡和滑动变阻器组成串联电路，电流表测量通过小灯泡的电流，电压表测量小灯泡两端的电压，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值，如图所示，若滑动变阻器的滑片移到右端，则滑动变阻器阻值为0，电路中电流过大，灯泡可能烧坏；
（3）计算额定功率的公式是P＝UI；根据表格中的数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；
（4）由表格数据可知，当灯泡两端电压为U额＝2.5时，通过灯泡的电流I额＝0.27A，
则灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.27A＝0.675W；
根据表格中的数据可知，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；
（5）白炽灯是根据电流通过导体温度升高而发光的，故提出一个可探究的科学问题是：探究灯泡阻值与温度的关系。
故答案为：（1）如图所示；（2）右；灯泡烧坏；（3）额定功率；（4）0.675；越亮；（5）灯泡阻值与温度的关系。
2．小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。

（1）请将图甲的实验电路连接完整；
（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。在检查电路连接正确后，小明迅速试触开关时观察到电流表指针的偏转角度 　较小　（选填“较大”或“较小”）
（3）小华重新连接电路并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 　0.5　瓦。小华发现该图象不是直线，您认为出现这种情况的主要原因是 　灯丝的电阻随温度的升高而增大　；
（4）小华想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为 　0.072　W。小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释 　LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多　。
【解答】】解：（1）灯泡两端所允许加的最大电压是：2.5V×1.2＝3V，因此电压表可选择0～3V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：

（2）小华在实验连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端，试触开关时，发现电流表指针偏转角度较小；
（3）由图丁可知，当灯的电压为2.5V额定电压下，通过灯的电流为0.2A，
小灯泡的额定功率：P1＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
因灯的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，根据欧姆定律可知，通过灯的电流与电压不成正比，故该图像不是直线；
（4）由图丙可知，当LED的电压为3V时，通过的电流为24mA＝0.024A，
该LED的额定功率为：P2＝U2I2＝3V×0.024A＝0.072W；
LED灯不必要达到很高的温度就能发光，电能基本上不转化成内能，几乎全部转化光能，故小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，是因为LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
故答案为：（1）如上图所示；（2）较小；（3）0.5；灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）0.072；LED的电能转化为光能的效率比白炽灯的要高得多。
3．小问想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图甲所示的电路开始探究。

实验次数
　电压/V　
电流/A
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
0.32

2
2.5
0.24

10.42
3
2.8
0.26
0.73
10.77
（1）小问连接好电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是 　滑动变阻器的AB接入了电路　。
（2）小问排除故障后，继续进行实验：
①闭合开关，滑片P向A端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表所示：
②请将设计表格时遗漏的物理量和单位填入表格中的空格处。
（3）小问注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是 　灯泡的亮度由实际功率决定　。
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 　电压表　的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）小问在实验结束后与同学们讨论：有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。“你认为这种说法 　正确　（选填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）闭合开关，灯L1几乎不发光→电路电流太小→电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（2）从表中数据可知，实际功率等于表中前两项之积，由P＝UI可知，第一项数据为电压/V；
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大，故结论是灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定；
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V，需要改变电压表的量程；
（5）将L1换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流，能探究电流跟电压的关系。
故答案为：（1）滑动变阻器的AB接入了电路；（2）电压/V；（3）灯泡的亮度由实际功率决定；（4）电压表；（5）正确。
4．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 　灯泡短路　。
（3）排除故障后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.7
0.24
7.1
0.41
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是 　灯的电阻随温度的变化而变化　。
（5）小明测得小灯泡的额定功率为 　0.70　W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯R泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比 　偏大　（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
（6）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是 　错误　（选填“正确”或“错误”）的。

【解答】解：（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，如下所示：

（2）电路连接正确后，闭合开关，而电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表没有示数，则可能的故障是灯泡短路；
（4）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化；
（5）由表格知小灯泡的额定功率为0.70W；
小明测得小灯泡的额定功率为灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大；
（6）小聪的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡短路；（4）灯的电阻随温度的变化而变化；（5）0.70；偏大；（6）错误。
5．小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表滑动变阻器（“20Ω 2A”）、小灯泡（额定电压为2.5V，额定功率小于1.2W）、开关及导线若干。

实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
1.0
0.14
0.14
很暗
2
1.7
0.22
0.374
较暗
3
2.5


正常
4
3.0
0.32
0.96
较亮
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（导线不得交叉）
（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片，电流表示数几乎为零，电压表的示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，该故障可能是 　小灯泡断路　。
（3）排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动。
（4）上表记录了部分实验数据，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 　0.75　W。
（5）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随其两端电压的增大而 　增大　（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【解答】解：（1）由题可知，电压表与灯泡并联接入电路中，电流表选用小量程，如图所示：
；
（2）闭合开关，电流表无示数，说明电路为断路，电压表有示数，说明自电压表两接线柱到电源的两极是接通的，故故障可能是小灯泡断路；
（3）电压表的示数为2.2V低于小灯泡的额定电压，所以应该增大小灯泡两端的电压，灯泡才能正常发光，根据串联分压的规律可知则应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压，所以应将滑片向左移动。
（4）由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随其两端电压的增大而增大。
故答案为：；小灯泡断路；左；0.75；增大。
6．在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω、2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。


1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.32
0.38

0.44
电功率/W





（1）用笔画线代替导线把图甲所示的电路连接完整。（连线不能交叉）
（2）正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　1.05　W。
（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡的实际功率由　实际电压　（选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”）决定。
（4）一实验小组由于电压表被损坏，又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，电路设计如图丙所示：R0阻值为10Ω，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、S1，断开S2，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数I1＝　0.25　A时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率P额＝　U额（I2﹣I1）　（用U额、I1、I2表示）。若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）。
【解答】解：（1）电压表应与灯泡并联，电流表应与灯泡串联，灯泡额定电压2.5V，故电压表量程应选小量程，根据P＝UI可知，灯泡正常发光时的额定电流为：I＝＝＝0.48A＜0.6A，故电流表选用小量程；如图所示：

（2）由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.42A＝1.05W；
（3）由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过它的电流也越大，由P＝UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大，且实际电压越大，实际功率越大；
（3）①断开S2，闭合S1、S，灯L与电阻R0并联，电流表测定值电阻的电流，调节滑动变阻器，小灯泡正常发光时，则灯泡两端的电压等于额定电压，据并联电路电压的规律和欧姆定律可得，此时电流表的示数应为：I1＝＝＝0.25A；
②闭合S2、S，断开S1，灯L与电阻R0仍然并联，此时电流表测干路电流，因保持滑片位置不变，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可得，灯泡正常发光时的电流：I额＝I2﹣I1；
③灯的额定功率：P额＝U额I额＝U额（I2﹣I1）。
若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则总电阻偏大，从而测得I2偏小，I额偏小，则测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。
故答案为：（1）见解答；（2）1.05；（3）增大；实际电压；（4）0.25；U额（I2﹣I1）；偏小。
7．小侨同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，找来了电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，并关一个，导线若干，组装电路。
（1）如图甲所示，检查时发现有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并只移动一条导线，用笔画线代替导线将电路图连接正确。

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表没有示数，则可能出现的故障是 　A　。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器阻值过大
（3）小侨同学排除电路故障后，继续实验，共进行了4次测量，并将相关数据记录在表格中，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表示数把表格补充完整。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
　0.24　
7.1
　0.36　
较暗
3
2.5
0.28
8.9
0.70
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
（4）小侨同学根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变 　亮　（选填“亮”或“暗”）；小侨 　不能　（选填“能”或“不能”）将小灯泡的电阻求平均值。
（5）完成上述实验后，小侨同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点 　A　（选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝　　。
【解答】解：
（1）从电源的正极出发，按照电流方向，电流经开关→滑动变阻器→从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出→灯泡→电源的负极，电流表要串联在电路中，电压表和灯泡并联，改正后的电路连接如图。

（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表并联的部分是断路，故选A。
（3）电流表使用0～0.6A量程，每一个大格是0.2A，每一个小格是0.02A，电流表示数是0.24A。
灯泡的实际功率：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W。
（4）由表格数据知，小灯泡两端的电压增大，电流增大，实际功率增大，小灯泡的亮度增大，故小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
小灯泡的电阻受温度影响较大，不能将小灯泡的电阻求平均值。
（5）利用定值电阻测量灯泡的额定功率的实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③小灯泡的额定电压是U1，小灯泡和定值电阻是串联的，根据串联电路中电流处处相等，小灯泡的额定电流等于定值电阻中的电流，定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，定值电阻中的电流，即小灯泡的额定电流：I1＝I0＝，
小灯泡的额定功率：P＝U1I1＝U1＝。
故答案为：（1）如上图；（2）A；（3）0.24；0.36；（4）亮；不能；（5）①A；③。
8．在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）小虎所接的实验电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）小明改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，故障的原因可能是 　小灯泡断路　。
（3）排除故障后，实验中，当电压表示数为2V，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）移动。

（4）小华进行多次实验，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙实线所示，则根据图像可知，滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系U﹣I图像应为图乙中的虚线 　③　（选填“①”、“②”或“③”），小灯泡的额定功率为 　0.75　W，可确定实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值不小于 　25　Ω。
（5）小明为了测出小灯泡的额定功率，他利用如图丁所示的电阻箱和滑动变阻器设计测量电路，但在实际操作时将开关S2拨到位置1时，无法调到额定电压，从而无法测出额定功率。其原因是 　滑动变阻器的最大电阻太小　。
【解答】解：（1）测量小灯泡电功率的实验中，应将电流表、滑动变阻器和小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，如下图所示：

（2）电流表无示数，说明电路中有断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表到电源两极之间是连通的，故断路应出现在与电压表并联的那部分电路中，应是小灯泡断路；
（3）实验中，当电压表示数为2V，为了测出小灯泡的额定功率，要使小灯泡两端电压增大到额定电压2.5V，根据串联分压原理，则应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，需将滑片靠近下接线柱，即将滑片P向B端移动；
（4）滑动变阻器两端的电压与小灯泡两端的电压之和等于电源电压，结合图乙中小灯泡两端的电压与电流的关系图像，当电流相同时，滑动变阻器两端的电压与小灯泡两端的电压之和是一个定值，所以滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系图像应为图乙中的③；
查图乙知，小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，则
小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
由图乙知，实验中出现的最小电流为0.1A，此时小灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U总﹣U灯＝3V﹣0.5V＝2.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻为：R滑＝＝＝25Ω，这是实验中滑动变阻器接入电路的最大电阻值，故所选滑动变阻器最大阻值不小于25Ω；
（5）实际操作时将开关S2拨到位置1时，无法调到额定电压，应是小灯泡分得电压太大，降不到额定电压，根据串联分压原理可知，是因为滑动变阻器的最大电阻太小，不能分得更大电压，从而无法让灯泡两端达到额定电压。
故答案为：（1）见上图；（2）小灯泡断路；（3）B；（4）0.75；25；（5）滑动变阻器的最大电阻太小。
9．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）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）连接电路时，开关应该 　断开　。
（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，则接线柱　③⑥⑦　间（填接线柱的数字编号）出现了 　断路　（选填“短路”或“断路”）；
（4）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 　0.75　W，小明所用到的滑动变阻器的规格是下列四个选项中的 　C　（选填选项前字母）；
A.“5Ω 2A”
B.“15Ω 2A”
C.“25Ω 2A”
D.“30Ω 2A”
（5）当灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，灯泡的实际电功率为P1，当通过灯泡的实际电流为额定电流的一半时，灯泡的实际电功率为P2。则P1　大于　P2（选填“大于”“小于”或“等于”）。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑动滑片向左滑动时，小灯泡的亮度变大，说明滑动变阻器和灯泡串联，且滑动变阻器电阻减小，电路电流变大，因此应将左下接线柱连入电路，如图所示：

（2）在连接电路时，为了保护电路，开关应该断开；
（3）经分析，闭合开关，小明发现两电表指针处于图乙所示位置，即电压表示数为电源电压，电流表示数为零，说明电路为小灯泡所处的支路断路；
（4）由图丙知，当U＝2.5V时，I＝0.3A，则灯泡的实际功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
灯泡正常发光时，变阻器两端的电压U滑＝3V﹣2.5V＝0.5V；
由图像知，当灯泡两端电压最小时，变阻器的阻值最大，可知此时U滑＝3V﹣0.5V＝2.5V；
此时电路中的电流为0.1A，则滑动变阻器的阻值：
R滑＝＝＝25Ω，所以滑动变阻器的规格是“25Ω，2A”，故C正确；
（5）因为P＝，所以灯泡实际电压为其额定电压一半时的电阻小于正常发光时电阻，它的实际功率：
P1＞P额；﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因为P＝I2R
所以实际电流等于额定电流一半时的电阻小于正常发光时电阻，实际功率：
P2＜P额，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得：P1＞P2。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；（3）③⑥⑦；断路；（4）0.75；C；（5）大于。
10．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 　 　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 　2.5　V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 　0.75　W。
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 　11.67　Ω。
（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＝　　（用U额、U1、R0表示）。
【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：，选用的滑动变阻器的最大电阻应不小于11.67Ω；
（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＝，则小灯泡的额定功率为：P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；③。
11．小明做“测量小灯泡电功率”实验，器材：3节新干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、“20Ω，0.6A”的滑动变阻器、电流表等。

（1）请将甲图中的实物电路连接完整（要求：滑片向左移动时小灯变亮）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，两表均无示数，在不拆开电路的情况下，他借助另一只电压表找出了故障：开关断路．确定此故障的相应操作为 　将电压表并联在开关的两端　，观察到的现象为 　电压表有示数　。
（3）排除故障后，小华调节滑片，使电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙为 　0.5　A，灯泡的额定功率为 　1.25　W。小明也移动滑片，当电压表示数为1.8V，就读出电流表示数为0.45A，求出灯泡电阻，结合额定电压利用公式求出灯泡的“额定功率”。小明得到的“额定功率”与小华测得的额定功率相比 　偏大　（偏大/偏小/不变），原因是 　灯泡电阻随温度升高而变大　。
（4）若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小华在原有器材的基础上取来了一个R0为10Ω的定值电阻替换下电流表，设计了如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表改接到R0两端，测出定值电阻R0两端的电压U0；
③通过计算，可先求出电路中的电流I，就可得到小灯泡的额定功率P；
请你指出该设计方案中存在的问题：　R0的阻值过大，灯泡无法达到额定电压　。
【解答】解：（1）滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故选择左上接线柱与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由于额定电压为2.5V的小灯泡，故电压表的量程选择0～3V，如图所示：

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，两表均无示数，说明电路存在断路，并且不是灯泡断路，所以此时用另一只电压表依次并联在其他用电器两端即可找出故障，因为小明找到的故障为开关断路，故此时小明将电压表并联在开关的两端，观察到的现象为电压表有示数；
（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0.5A，此进电压为2.5V，由P＝UI计算灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；
由于灯泡的电阻受温度的影响，随着电压的增大而增大，当电压为1.8V时，此时计算出的电阻小于额定电压时的电阻，电压相等时，实际功率与电阻成反比，故小明得到的额定功率与小华测得的额定功率相比偏大；
（4）由题意知，电源电压约为4.5V，灯泡正常发光时电阻为：，当滑动变阻器的阻值为0时，根据串联电路的规律和欧姆定律可得：，即：，解得：UL＝1.5V，所以无论怎样调节滑动变阻器都不能使灯泡正常发光，该设计方案中存在的问题：R0的阻值过大，灯泡无法达到额定电压；
故答案为：（1）如图所示；（2）将电压表并联在开关的两端；电压表有示数；（3）0.5；1.25；偏大；灯泡电阻随温度升高而变大；（4）R0的阻值过大，灯泡无法达到额定电压。