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物理九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率课后测评
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这是一份物理九年级全册第3节 测量小灯泡的电功率课后测评，共38页。试卷主要包含了测量小灯泡的电功率等内容，欢迎下载使用。
知识点一、测量小灯泡的电功率：
1.伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验目的:测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
（2）实验原理:P=UI。
（3）测量工具（伏安法）:电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、电源、导线若干。
（4）电路图
（5）实验操作基本要求
①接线过程中，开关处于断开状态。
②闭合开关前，应该将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，是为了保护电路。
③电路连接小技巧:连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
（6）滑动变阻器在本实验中的作用
①改变灯泡两端电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；
②保护电路。
（7）实验注意事项
①与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析。
②实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，求平均电功率是没有意义的。
③归纳实验结论的技巧:结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。
2.测量电功率的其他方法
（1）“伏阻法”测电功率
如图所示，用电压表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出灯L的电功率。此原理主要应用了串联电路中电流处处相等。具体做法是:用R0的阻值和它两端的电压求电流,然后用已求得的电流和测得的待测灯两端的电压,求待测灯的电功率,。
（2）“安阻法”测电功率
如图所示,用电流表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出L 的电功率。
此原理主要应用了并联电路各支路两端的电压相等。具体做法是：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压,然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流,求待测灯的电功率：。
基础自测：
1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）本实验测量电功率的原理是________。
（2）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整________。（要求滑片向右移动时小灯泡变亮）
（3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为2.2V。要测量小灯泡的额定功率，应调节甲图中的滑动变阻器，使其阻值变________（选填“大”或“小”），使电压表的示数为________V。电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为________W。
2．为测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，小阳连接了如图甲所示的实验电路。
（1）该实验的原理是________；
（2）请你根据图甲所示的实物电路连接情况在虚线框内画出相应的电路图；_______
（3）电路连接正确后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时电压表、电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡两端的电压为_________V，小灯泡的电功率为_________W；
（4）若想测量小灯泡的额定功率，应在图甲、图乙的基础上把滑片往________移动。（选填：“左”或“右”）
3．在一次测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中（电源由三节新干电池串联组成），小明连接了如图甲所示的电路，同组的小红发现电路连接有错。问：
（1）如果立即闭合开关，可能会损坏的是______（选用“电压表”或“电流表”）；
（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小红眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率了。在图甲中找出那条导线打“×”，并用笔画线表示该导线，将该导线改接后使得电路连接正确；______
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：
①第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为______；
②以上表格的缺陷是缺少______；
③小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是______（选填“0Ω” “2Ω”“5Ω”或“8.33Ω”）。
4．某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，连接了如图甲所示的电路，用来测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）该同学在I﹣U图上用描点法画出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡的实际功率为 ___________W；
（2）如果将小灯泡和另一个电阻R串联在电压恒定为5V的电源上，这时小灯泡正常发光。试在I—U图上画出该电阻R的图线。___________
知识点二、测量小灯泡电功率实验中的故障分析
1.灯泡不亮
（1）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
原因：①滑动变阻器接入下端两个接线柱，成为阻值较大的定值电阻；
②电源电压太低。
（2）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
原因：①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良；
③连接导线断裂。
（3）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转明显
原因：①灯泡断路；
②电压表与电流表互换位置。
（4）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数
原因：①灯泡短路但电压表完好；
②灯泡短路且电压表损坏。
2.电表问题
（1）现象：指针偏转角度很小
原因：①量程选择过大；
②电源电压过低。
（2）现象：指针反向偏转
原因：“+”“-”接线柱接反
（3）现象：指针超过最大刻度
原因：①量程选择过小；
②电源电压太高
③电路中出现短路
3.滑动变阻器问题
（1）现象：滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，电表的示数及灯泡的亮度均无变化
原因：滑动变阻器的连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则。
（2）现象：无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压
原因：①电源电压过低；
②滑动变阻器损坏
（3）现象：闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度处，电压表仍有示数
原因：滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处，使得灯泡两端电压过高。
基础自测
5．伏安法测电阻实验中，闭合开关，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮，接下来小明应进行的操作是（ ）
A．检查电路是否有故障
B．更换电压表为小量程
C．减小滑动变阻器接入电路中的电阻
D．更换小灯泡的规格
6．小丽同学做“测量小灯泡电压电流”的实验时，选择了额定电压为2.5V的小灯泡及合适的其它器材，连接了如图甲所示的电路。
（1）为了完成实验，请只添加两条导线完成图甲所示的实验电路的连接；___________
（2）在连接电路时，开关应处于___________状态；
（3）正确连接电路后，闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是 ___________（填字母）；
A．开关接触不良
B．滑动变阻器断路
C．小灯泡与灯座接触不良
D．电流表断路
（4）在实验中发现电流表的偏转如图乙所示，此时电路中的电流是___________A。
7．为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“3.8V”字样的小灯泡L，电压为4.5V的电源，标有“10Ω 1A”的滑动变阻器R，电流表与电压表，开关及导线若干。
（1）闭合开关后，小华调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V，小灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W；
（2）接下来，小华想测量小灯泡L在3V电压下的电功率，他应将滑片向______移动到适当位置；
（3）小华还想测量小灯泡L在2V电压下的电功率，闭合开关后，电流表、电压表均有明显示数，但他发现无论怎样移动滑片，都不能使小灯泡L的电压达到2V，原因可能是______。
8．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整( )；
(2)为了顺利完成实验，小华应选用规格为______（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是______。
考点突破
考点1.伏安法测量小灯泡的电功率
方法：在用伏安法测量小灯泡电功率的实验中，要用滑动变阻器进行调节，测量灯泡在不同电压下的电功率，实验中需要注意滑动变阻器的正确连接方法及电压表和电流表量程的选择。
（1） 连接滑动变阻器时，要选择“一上一下”两个接线柱。一般按要求先选定下方接线柱，然后再任选一个上方接线柱。
（2） 使用电压表和电流表时若被测电压和电流在小量程范围内，则要选用小量程，按这个基本要求看电压表或电流表的使用是否符合要求。
例1.（2022·四川资阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A．待测小灯泡一个（额定电压3.8V，电阻约为10Ω）
B．电源一个（电压6V）
C．电流表一个（量程0~0.6A和0~3A）
D．电压表一个（量程0~3V和0~15V）
E．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．开关一个，导线若干
（1）图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整______（要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小）；
（2）电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“C”或“D” ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是______；
A．小灯泡发生短路
B．小灯泡发生断路
C．滑动变阻器发生短路
D．滑动变阻器发生断路
（4）排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0=______W。
考点2.等效法测功率
方法：在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电压表，这时可选择电流表与个阻值已知的定值电阻串联，这样的串联组合等效于一个“电压表”，再将这个“电压表”与灯泡并联即可间接测量它的电压。
在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电流表，这时可选择一个电压表并联在已知阻值的定值电阻两端，这样的组合相当于一个“电流表”，再将这个“电流表”与灯泡串联就可以测量流过灯泡的电流。
例2.（2022·辽宁丹东·中考真题）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源、额定电压为的小灯泡正常发光时电阻约为11Ω、电流表，、电压表、滑动变阻器标有“”、滑动变阻器标有“”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器___________（选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选___________选填“”或“”更合理；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
（2）分析与归纳，由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为___________；
②小灯泡亮度由___________功率决定；
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为；
②断开开关，用的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片 ___________（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为；
③将滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，可得电源电压为___________；
④小灯泡的额定功率为___________。
例3.（2022·内蒙古通辽·中考真题）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10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω 1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）；
（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图像，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 ）， 阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、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S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 ___________（用字母表示）。
例4.（2022·辽宁沈阳·中考真题）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。
（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，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，则小灯泡额定功率为______；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、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。具体实验步骤如下：
①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则______；（用、和表示）
②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（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的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则______。（用、、、和表示）
考点3.误差分析
方法：在伏安法测量电功率的实验中，分析测量电功率结果与真实结果有怎样偏差的一般方法:
先看是灯泡两端的实际电压的测量存在偏差，还是电流的测量存在偏差，是偏大还是偏小，再由电功率计算公式判断测量结果是偏大还是偏小。
例5.（2022·湖北襄阳·中考真题）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_____；
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 _____；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 _____W；
（4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL_____（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 _____（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 _____（选填“偏大”或“偏小”）。
考点4.故障分析
例6.（2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；( )
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：
①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；
②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；
③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。第3节 测量小灯泡的电功率
双基过关
知识点一、测量小灯泡的电功率：
1.伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验目的:测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
（2）实验原理:P=UI。
（3）测量工具（伏安法）:电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、电源、导线若干。
（4）电路图
（5）实验操作基本要求
①接线过程中，开关处于断开状态。
②闭合开关前，应该将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，是为了保护电路。
③电路连接小技巧:连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
（6）滑动变阻器在本实验中的作用
①改变灯泡两端电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；
②保护电路。
（7）实验注意事项
①与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析。
②实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，求平均电功率是没有意义的。
③归纳实验结论的技巧:结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。
2.测量电功率的其他方法
（1）“伏阻法”测电功率
如图所示，用电压表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出灯L的电功率。此原理主要应用了串联电路中电流处处相等。具体做法是:用R0的阻值和它两端的电压求电流,然后用已求得的电流和测得的待测灯两端的电压,求待测灯的电功率,。
（2）“安阻法”测电功率
如图所示,用电流表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出L 的电功率。
此原理主要应用了并联电路各支路两端的电压相等。具体做法是：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压,然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流,求待测灯的电功率：。
基础自测：
1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）本实验测量电功率的原理是________。
（2）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整________。（要求滑片向右移动时小灯泡变亮）
（3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为2.2V。要测量小灯泡的额定功率，应调节甲图中的滑动变阻器，使其阻值变________（选填“大”或“小”），使电压表的示数为________V。电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为________W。
【答案】 小 2.5 1
【解析】（1）[1]本实验测量电功率的原理是。
（2）[2]因为要求滑片向右移动时小灯泡变亮，即滑片向右移动时变阻器连入电路的阻值变小，故应选择右下接线柱。如图所示：
（3）[3][4][5]根据串联电路的电压分配规律知，要要使灯泡两端电压升高，即滑动变阻器两端电压降低，故使其阻值变小即可；为了测量灯泡的额定功率，故使电压表的示数为2.5V；由图乙知电流变的分度值为0.02A，所以示数为0.4A，根据得，小灯泡的额定电功率为
2．为测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，小阳连接了如图甲所示的实验电路。
（1）该实验的原理是________；
（2）请你根据图甲所示的实物电路连接情况在虚线框内画出相应的电路图；_______
（3）电路连接正确后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时电压表、电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡两端的电压为_________V，小灯泡的电功率为_________W；
（4）若想测量小灯泡的额定功率，应在图甲、图乙的基础上把滑片往________移动。（选填：“左”或“右”）
【答案】 P=UI 1 0.28 右
【解析】（1）[1]测量小灯泡的电功率的实验原理为P=UI，使用电流表和电压表直接测量通过待测小灯泡的电流和其两端电压，根据P=UI计算电功率。
（2）[2]电源、开关、电流表、灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，电流表和灯泡串联，电路图如图所示
（3）[3] [4]如图所示，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；电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电流表的示数为1.0V，由P=UI计算小灯泡的电功率为
P=UI=1.0V×0.28A=0.28W
（4）[5]若想测量小灯泡的额定功率，应使电压表的示数为2.5V，即灯泡两端的电压增大，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片P向右端移动。
3．在一次测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中（电源由三节新干电池串联组成），小明连接了如图甲所示的电路，同组的小红发现电路连接有错。问：
（1）如果立即闭合开关，可能会损坏的是______（选用“电压表”或“电流表”）；
（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小红眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率了。在图甲中找出那条导线打“×”，并用笔画线表示该导线，将该导线改接后使得电路连接正确；______
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：
①第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为______；
②以上表格的缺陷是缺少______；
③小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是______（选填“0Ω” “2Ω”“5Ω”或“8.33Ω”）。
【答案】 电压表 8.33Ω 电压和电流的单位 2Ω
【解析】（1）[1]由图得，立即闭合开关，灯泡短路，电流表、电压表、滑动变阻器串联，电压表电阻很大，电路中电流很小，几乎为0，电源由三节干电池串联组成，为4.5V，电压表的量程为0~3V，电压表可能会被烧坏。
（2）[2]电路测量小灯泡额定功率，灯泡与滑动变阻器串联，应测量灯泡的电压，电流表测量灯泡的电流，如图所示：
（3）[3]由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，由小灯泡的电阻为
[4]电路要测量灯泡的功率，表格中应记录不同电压 、电流值，缺少的是电压和电流的单位。
[5]灯泡的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，灯泡电压为0.5V时，电流为0.10A，由欧姆定律得，此时电阻为
则小灯泡在断电很长一段时间后，温度为常温，电阻会变小，但不可能为0Ω，故电阻可能是2Ω。
4．某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，连接了如图甲所示的电路，用来测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）该同学在I﹣U图上用描点法画出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡的实际功率为 ___________W；
（2）如果将小灯泡和另一个电阻R串联在电压恒定为5V的电源上，这时小灯泡正常发光。试在I—U图上画出该电阻R的图线。___________
【答案】 0.968
【解析】（1）[1]由图丙知电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，由图乙知当小灯泡两端的电压为2.2V时，通过小灯泡的电流为0.44A，小灯泡的实际功率为
（2）[2]如果将小灯泡和另一个电阻R串联在电压恒定为5V的电源上，这时小灯泡正常发光，当小灯泡正常发光时小灯泡两端的电压等于额定电压，为2.5V，此时由于电阻R与小灯泡串联，通过它们的电流相同，电阻两端的电压为
所以定值电阻R与灯泡L的图像在2.5V处相交，见下图：
。
知识点二、测量小灯泡电功率实验中的故障分析
1.灯泡不亮
（1）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
原因：①滑动变阻器接入下端两个接线柱，成为阻值较大的定值电阻；
②电源电压太低。
（2）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
原因：①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良；
③连接导线断裂。
（3）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转明显
原因：①灯泡断路；
②电压表与电流表互换位置。
（4）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数
原因：①灯泡短路但电压表完好；
②灯泡短路且电压表损坏。
2.电表问题
（1）现象：指针偏转角度很小
原因：①量程选择过大；
②电源电压过低。
（2）现象：指针反向偏转
原因：“+”“-”接线柱接反
（3）现象：指针超过最大刻度
原因：①量程选择过小；
②电源电压太高
③电路中出现短路
3.滑动变阻器问题
（1）现象：滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，电表的示数及灯泡的亮度均无变化
原因：滑动变阻器的连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则。
（2）现象：无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压
原因：①电源电压过低；
②滑动变阻器损坏
（3）现象：闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度处，电压表仍有示数
原因：滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处，使得灯泡两端电压过高。
基础自测
5．伏安法测电阻实验中，闭合开关，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮，接下来小明应进行的操作是（ ）
A．检查电路是否有故障
B．更换电压表为小量程
C．减小滑动变阻器接入电路中的电阻
D．更换小灯泡的规格
【答案】C
【解析】闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，减小变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，灯泡实际功率变大，看灯泡能否发光。
故选C。
6．小丽同学做“测量小灯泡电压电流”的实验时，选择了额定电压为2.5V的小灯泡及合适的其它器材，连接了如图甲所示的电路。
（1）为了完成实验，请只添加两条导线完成图甲所示的实验电路的连接；___________
（2）在连接电路时，开关应处于___________状态；
（3）正确连接电路后，闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是 ___________（填字母）；
A．开关接触不良
B．滑动变阻器断路
C．小灯泡与灯座接触不良
D．电流表断路
（4）在实验中发现电流表的偏转如图乙所示，此时电路中的电流是___________A。
【答案】 断开 C 0.33
【解析】（1）[1]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为，将电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）[2]为了安全，连接电路时，开关必须断开。
（3）[3]闭合开关，电流表无示数，说明电路出现断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此故障为小灯泡与灯座接触不良，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4]由图乙知，电流表的量程为，分度值为0.02A，示数为0.33A。
7．为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“3.8V”字样的小灯泡L，电压为4.5V的电源，标有“10Ω 1A”的滑动变阻器R，电流表与电压表，开关及导线若干。
（1）闭合开关后，小华调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V，小灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W；
（2）接下来，小华想测量小灯泡L在3V电压下的电功率，他应将滑片向______移动到适当位置；
（3）小华还想测量小灯泡L在2V电压下的电功率，闭合开关后，电流表、电压表均有明显示数，但他发现无论怎样移动滑片，都不能使小灯泡L的电压达到2V，原因可能是______。
【答案】 1.14 左 滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】（1）[1]由图甲可知，电流表所选量程为0~0.6A，由图乙可知，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.3A，灯正常发光，其额定功率
（2）[2]小灯泡与滑动变阻器串联时，由公式可知，将滑片向左调节至适当位置，使电路中的电流减小，灯两端的实际电压减小到3V。
（3）[3] 小灯泡与滑动变阻器串联时，由公式可知，滑动变阻器的接入电路的阻值越大，电路中的电流越小，灯两端的实际电压越小，滑动变阻器两端的电压越大。若滑动变阻器的最大阻值太小，电路中的电流较大，则灯两端的电压不会减少到2V。
8．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整( )；
(2)为了顺利完成实验，小华应选用规格为______（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是______。
【答案】 R2 灯泡（或电压表）短路 0.625 小灯泡的电阻受温度的影响
【解析】(1)[1]灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为
所以电流表要选用小量程与灯串联，如图所示：
(2)[2]灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，根据串联电路电流的特点，电路中电流处处相等，变阻器应分去的电压
由欧姆定律，变阻器的阻值至少为
所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”，即选用规格为R2的滑动变阻器。
(3)[3]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，若电路只有一处故障，故障原因是灯泡（或电压表）短路了。
(4)[4]由图象可知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率
[5]灯泡电阻是变化的，原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
考点突破
考点1.伏安法测量小灯泡的电功率
方法：在用伏安法测量小灯泡电功率的实验中，要用滑动变阻器进行调节，测量灯泡在不同电压下的电功率，实验中需要注意滑动变阻器的正确连接方法及电压表和电流表量程的选择。
（1） 连接滑动变阻器时，要选择“一上一下”两个接线柱。一般按要求先选定下方接线柱，然后再任选一个上方接线柱。
（2） 使用电压表和电流表时若被测电压和电流在小量程范围内，则要选用小量程，按这个基本要求看电压表或电流表的使用是否符合要求。
例1.（2022·四川资阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A．待测小灯泡一个（额定电压3.8V，电阻约为10Ω）
B．电源一个（电压6V）
C．电流表一个（量程0~0.6A和0~3A）
D．电压表一个（量程0~3V和0~15V）
E．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．开关一个，导线若干
（1）图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整______（要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小）；
（2）电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“C”或“D” ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是______；
A．小灯泡发生短路
B．小灯泡发生断路
C．滑动变阻器发生短路
D．滑动变阻器发生断路
（4）排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0=______W。
【答案】 D B 1.14
【解析】（1）[1]该实验的电路属于串联电路，小灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联；由题知，待测小灯泡的额定电压为，电阻约为，则小灯泡的额定电流大约为
为了电流测量值更准确，所以电流表应该选择的量程；要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小，根据图甲知，滑动变阻器应该选择C处的接线柱，则完整的电路连接图如下：
（2）[2]为了保护电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于其阻值最大处，由电路图知，滑动变阻器的滑片P应该置于D端。
（3）[3] A．若小灯泡发生短路，则电压表也被短路，电压表无示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡发生断路，会导致电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻很大，所以电路中电流很小，电流表无明显示数，灯泡不发光，故B符合题意；
C．若滑动变阻器发生短路，则电路中电流较大，灯泡会发光，电流表会有明显示数，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器发生断路，则整个电路断路，电压表无示数，故D不符合题意。
故选B。
（4）[4]由于电流表选择的是的量程，则图乙中电流表的示数为，则小灯泡的额定功率为
考点2.等效法测功率
方法：在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电压表，这时可选择电流表与个阻值已知的定值电阻串联，这样的串联组合等效于一个“电压表”，再将这个“电压表”与灯泡并联即可间接测量它的电压。
在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电流表，这时可选择一个电压表并联在已知阻值的定值电阻两端，这样的组合相当于一个“电流表”，再将这个“电流表”与灯泡串联就可以测量流过灯泡的电流。
例2.（2022·辽宁丹东·中考真题）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源、额定电压为的小灯泡正常发光时电阻约为11Ω、电流表，、电压表、滑动变阻器标有“”、滑动变阻器标有“”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器___________（选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选___________选填“”或“”更合理；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
（2）分析与归纳，由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为___________；
②小灯泡亮度由___________功率决定；
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为；
②断开开关，用的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片 ___________（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为；
③将滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，可得电源电压为___________；
④小灯泡的额定功率为___________。
【答案】 实际 保持不动
【解析】（1）[1]连接电路时，应选用滑动变阻器进行实验，因为
即
得出
所以应选。
[2]电流表量程应选更合理，因为
所以应该选择的量程。
（2）[3]小灯泡额定功率为
。
[4]由表格中的数据可得出：小灯泡亮度由实际功率决定。
（3）[6]将滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，可得电源电压为
[5]在灯泡与滑动变阻器串联使用的过程中要把滑动变阻器当定值电阻来使用，所以用的定值电阻替换灯泡，必须让滑动变阻器滑片保持不动，闭合开关，电流表的示数为。此时总电阻为
变阻器接入的电阻为
闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为。此时总电阻为
小灯泡的电阻为
④[6]则灯泡的额定功率为
例3.（2022·内蒙古通辽·中考真题）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10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω 1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）；
（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图像，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 ）， 阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、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S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 ___________（用字母表示）。
【答案】 小灯泡处短路 B 0.625
【解析】（1）[1]滑变器若选择，与灯泡串联接入电路中，电源电压 ，灯泡电阻约为10Ω，变阻器阻值最大，即时，根据串联分压，此时灯泡和变阻器两端电压均为3V，变阻器阻值无法再增大，则灯泡两端电压最低为3V，无法达到2.5V的额定电压，即R1的最大阻值偏小，无法完成实验，故实验中应选择最大阻值较大的。
（2）[2]分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。电流表有示数则电路为通路，电压表无示数则说明灯泡可能被短路。
（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，想要达到额定电压，需使灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律，需减小变阻器两端电压，根据串联分压的规律可知，需减小变阻器的阻值，由图可知，滑片P应向B端移动。
[4]由图可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡电流为0.25A，小灯泡的额定功率
（4）[5][6]分析丙图中的测量方法：由于没有电压表，需要用和电流表代替电压表，使灯泡两端电压为额定电压时，测出电流即可求出额定功率。图中灯泡和并联，要使灯泡两端电压为，则两端电压也为，则电流表示数为
再通过开关改变电流表测量对象，测出干路电流 ,得出通过小灯泡的电流
则小灯泡的额定功率为
例4.（2022·辽宁沈阳·中考真题）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。
（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，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，则小灯泡额定功率为______；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、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。具体实验步骤如下：
①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则______；（用、和表示）
②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（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的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则______。（用、、、和表示）
【答案】 B 左 0.75
【解析】（1）[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）[2]电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路的分压原理可知，电阻越大分到的电压越多，故要增大灯泡两端的电压，就要减小滑动变阻器两端的电压，即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。
[3]灯泡正常发光时，电流表的示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡的额定功率为
P额′=U额′I额=2.5V×0.3A=0.75W
（3）①[4]断开开关S2，闭合开关S1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R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U=U1；再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为
U0=U-U2=U1-U2
则电路中的电流为
所以R1的阻值为
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，示数为(U1-U额)，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光。
③[5]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时，仍然是灯泡L、R1、R0串联接入电路，说明灯泡正常发光，此时电压表测R1两端的电压为U3，则此时电路中的电流为
则灯泡的额定功率为
考点3.误差分析
方法：在伏安法测量电功率的实验中，分析测量电功率结果与真实结果有怎样偏差的一般方法:
先看是灯泡两端的实际电压的测量存在偏差，还是电流的测量存在偏差，是偏大还是偏小，再由电功率计算公式判断测量结果是偏大还是偏小。
例5.（2022·湖北襄阳·中考真题）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_____；
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 _____；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 _____W；
（4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL_____（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 _____（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 _____（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 见解析 滑片调到最大阻值处 0.5 小于 偏大
【解析】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示
（2）[2]小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，说明电路中电流较大，总电阻较小，原因是在闭合开关前没有把滑动变阻器滑片调到最大阻值处。
（3）[3]闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]实验过程中随滑动变阻器阻值减小，小灯泡逐渐变亮，此时灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由知，电路的总电阻变小，由 知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔRL小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR。
（5）[5]由图甲可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据 求出小灯泡正常工作时的电阻，故依据（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。
[6]如图甲，电流表实际测量的是小灯泡与电压表电流之和，故电流表测量值比通过灯泡电流真实值偏大。
考点4.故障分析
例6.（2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；( )
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：
①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；
②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；
③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】 小灯泡断路 2.2 A 不合理 在不同电压下小灯泡的电功率不同，计算电功率的平均值无意义 S、
【解析】（1）[1] 向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即此时接入电路中的阻值减小，再根据滑动变阻器的接线要求一上一下接入电路，如下图
（2）[2]小灯泡不发光，电流表的指针无偏转，说明电路可能断路；电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，所以故障是小灯泡断路。
（3）[3][4]由乙图可知，电压表选用的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以此时电压为2.2V，由于此时灯泡两端电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路分压的规律，可知此时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阻值，所以应该向左移动，即向A端移动。
（4）[5][6]不同的电压下，小灯泡的实际功率不一样，在不同电压下计算出来的电功率的平均值不具备任何实际意义，所以这种处理数据不合理。
（5）[7]由题意可知电源电压为4.5V,当灯泡达到额定电压2.5V时，根据串联电路分压的规律，可知还应该有1.5V的电压被分走，那么此时串联接入电路中的这个电阻的阻值为
所以滑动变阻器只能选。
（6）[8][9]当开关S、闭合，断开时，只有与R0接入电路，电流表示数为通过与R0的电流之和，当开关S、闭合，断开时，与并联，且它们两端的电压相等，电流表示数为通过的电流，两端的电压为
根据并联电路各支路独立工作互不影响，可得通过的电流为
所以的阻值为
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.10
0.16
0.22
0.28
0.34
亮度
不发光
逐渐变亮
次数
电压
电流
电功率
小灯泡亮暗情况
较暗
正常
较亮
实验序号
电压V
电流A
电功率P/W
平均电功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.10
0.16
0.22
0.28
0.34
亮度
不发光
逐渐变亮
次数
电压
电流
电功率
小灯泡亮暗情况
较暗
正常
较亮
实验序号
电压V
电流A
电功率P/W
平均电功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
知识点一、测量小灯泡的电功率：
1.伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验目的:测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
（2）实验原理:P=UI。
（3）测量工具（伏安法）:电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、电源、导线若干。
（4）电路图
（5）实验操作基本要求
①接线过程中，开关处于断开状态。
②闭合开关前，应该将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，是为了保护电路。
③电路连接小技巧:连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
（6）滑动变阻器在本实验中的作用
①改变灯泡两端电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；
②保护电路。
（7）实验注意事项
①与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析。
②实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，求平均电功率是没有意义的。
③归纳实验结论的技巧:结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。
2.测量电功率的其他方法
（1）“伏阻法”测电功率
如图所示，用电压表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出灯L的电功率。此原理主要应用了串联电路中电流处处相等。具体做法是:用R0的阻值和它两端的电压求电流,然后用已求得的电流和测得的待测灯两端的电压,求待测灯的电功率,。
（2）“安阻法”测电功率
如图所示,用电流表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出L 的电功率。
此原理主要应用了并联电路各支路两端的电压相等。具体做法是：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压,然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流,求待测灯的电功率：。
基础自测：
1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）本实验测量电功率的原理是________。
（2）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整________。（要求滑片向右移动时小灯泡变亮）
（3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为2.2V。要测量小灯泡的额定功率，应调节甲图中的滑动变阻器，使其阻值变________（选填“大”或“小”），使电压表的示数为________V。电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为________W。
2．为测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，小阳连接了如图甲所示的实验电路。
（1）该实验的原理是________；
（2）请你根据图甲所示的实物电路连接情况在虚线框内画出相应的电路图；_______
（3）电路连接正确后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时电压表、电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡两端的电压为_________V，小灯泡的电功率为_________W；
（4）若想测量小灯泡的额定功率，应在图甲、图乙的基础上把滑片往________移动。（选填：“左”或“右”）
3．在一次测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中（电源由三节新干电池串联组成），小明连接了如图甲所示的电路，同组的小红发现电路连接有错。问：
（1）如果立即闭合开关，可能会损坏的是______（选用“电压表”或“电流表”）；
（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小红眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率了。在图甲中找出那条导线打“×”，并用笔画线表示该导线，将该导线改接后使得电路连接正确；______
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：
①第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为______；
②以上表格的缺陷是缺少______；
③小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是______（选填“0Ω” “2Ω”“5Ω”或“8.33Ω”）。
4．某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，连接了如图甲所示的电路，用来测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）该同学在I﹣U图上用描点法画出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡的实际功率为 ___________W；
（2）如果将小灯泡和另一个电阻R串联在电压恒定为5V的电源上，这时小灯泡正常发光。试在I—U图上画出该电阻R的图线。___________
知识点二、测量小灯泡电功率实验中的故障分析
1.灯泡不亮
（1）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
原因：①滑动变阻器接入下端两个接线柱，成为阻值较大的定值电阻；
②电源电压太低。
（2）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
原因：①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良；
③连接导线断裂。
（3）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转明显
原因：①灯泡断路；
②电压表与电流表互换位置。
（4）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数
原因：①灯泡短路但电压表完好；
②灯泡短路且电压表损坏。
2.电表问题
（1）现象：指针偏转角度很小
原因：①量程选择过大；
②电源电压过低。
（2）现象：指针反向偏转
原因：“+”“-”接线柱接反
（3）现象：指针超过最大刻度
原因：①量程选择过小；
②电源电压太高
③电路中出现短路
3.滑动变阻器问题
（1）现象：滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，电表的示数及灯泡的亮度均无变化
原因：滑动变阻器的连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则。
（2）现象：无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压
原因：①电源电压过低；
②滑动变阻器损坏
（3）现象：闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度处，电压表仍有示数
原因：滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处，使得灯泡两端电压过高。
基础自测
5．伏安法测电阻实验中，闭合开关，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮，接下来小明应进行的操作是（ ）
A．检查电路是否有故障
B．更换电压表为小量程
C．减小滑动变阻器接入电路中的电阻
D．更换小灯泡的规格
6．小丽同学做“测量小灯泡电压电流”的实验时，选择了额定电压为2.5V的小灯泡及合适的其它器材，连接了如图甲所示的电路。
（1）为了完成实验，请只添加两条导线完成图甲所示的实验电路的连接；___________
（2）在连接电路时，开关应处于___________状态；
（3）正确连接电路后，闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是 ___________（填字母）；
A．开关接触不良
B．滑动变阻器断路
C．小灯泡与灯座接触不良
D．电流表断路
（4）在实验中发现电流表的偏转如图乙所示，此时电路中的电流是___________A。
7．为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“3.8V”字样的小灯泡L，电压为4.5V的电源，标有“10Ω 1A”的滑动变阻器R，电流表与电压表，开关及导线若干。
（1）闭合开关后，小华调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V，小灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W；
（2）接下来，小华想测量小灯泡L在3V电压下的电功率，他应将滑片向______移动到适当位置；
（3）小华还想测量小灯泡L在2V电压下的电功率，闭合开关后，电流表、电压表均有明显示数，但他发现无论怎样移动滑片，都不能使小灯泡L的电压达到2V，原因可能是______。
8．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整( )；
(2)为了顺利完成实验，小华应选用规格为______（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是______。
考点突破
考点1.伏安法测量小灯泡的电功率
方法：在用伏安法测量小灯泡电功率的实验中，要用滑动变阻器进行调节，测量灯泡在不同电压下的电功率，实验中需要注意滑动变阻器的正确连接方法及电压表和电流表量程的选择。
（1） 连接滑动变阻器时，要选择“一上一下”两个接线柱。一般按要求先选定下方接线柱，然后再任选一个上方接线柱。
（2） 使用电压表和电流表时若被测电压和电流在小量程范围内，则要选用小量程，按这个基本要求看电压表或电流表的使用是否符合要求。
例1.（2022·四川资阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A．待测小灯泡一个（额定电压3.8V，电阻约为10Ω）
B．电源一个（电压6V）
C．电流表一个（量程0~0.6A和0~3A）
D．电压表一个（量程0~3V和0~15V）
E．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．开关一个，导线若干
（1）图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整______（要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小）；
（2）电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“C”或“D” ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是______；
A．小灯泡发生短路
B．小灯泡发生断路
C．滑动变阻器发生短路
D．滑动变阻器发生断路
（4）排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0=______W。
考点2.等效法测功率
方法：在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电压表，这时可选择电流表与个阻值已知的定值电阻串联，这样的串联组合等效于一个“电压表”，再将这个“电压表”与灯泡并联即可间接测量它的电压。
在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电流表，这时可选择一个电压表并联在已知阻值的定值电阻两端，这样的组合相当于一个“电流表”，再将这个“电流表”与灯泡串联就可以测量流过灯泡的电流。
例2.（2022·辽宁丹东·中考真题）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源、额定电压为的小灯泡正常发光时电阻约为11Ω、电流表，、电压表、滑动变阻器标有“”、滑动变阻器标有“”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器___________（选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选___________选填“”或“”更合理；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
（2）分析与归纳，由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为___________；
②小灯泡亮度由___________功率决定；
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为；
②断开开关，用的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片 ___________（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为；
③将滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，可得电源电压为___________；
④小灯泡的额定功率为___________。
例3.（2022·内蒙古通辽·中考真题）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10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω 1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）；
（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图像，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 ）， 阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、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S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 ___________（用字母表示）。
例4.（2022·辽宁沈阳·中考真题）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。
（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，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，则小灯泡额定功率为______；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、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。具体实验步骤如下：
①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则______；（用、和表示）
②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（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的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则______。（用、、、和表示）
考点3.误差分析
方法：在伏安法测量电功率的实验中，分析测量电功率结果与真实结果有怎样偏差的一般方法:
先看是灯泡两端的实际电压的测量存在偏差，还是电流的测量存在偏差，是偏大还是偏小，再由电功率计算公式判断测量结果是偏大还是偏小。
例5.（2022·湖北襄阳·中考真题）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_____；
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 _____；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 _____W；
（4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL_____（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 _____（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 _____（选填“偏大”或“偏小”）。
考点4.故障分析
例6.（2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；( )
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：
①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；
②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；
③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。第3节 测量小灯泡的电功率
双基过关
知识点一、测量小灯泡的电功率：
1.伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验目的:测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
（2）实验原理:P=UI。
（3）测量工具（伏安法）:电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、电源、导线若干。
（4）电路图
（5）实验操作基本要求
①接线过程中，开关处于断开状态。
②闭合开关前，应该将滑动变阻器接入电路的阻值调至最大，是为了保护电路。
③电路连接小技巧:连接电路时，可将其他器材先连接好，最后将电压表并联在小灯泡两端。
（6）滑动变阻器在本实验中的作用
①改变灯泡两端电压和通过灯泡的电流，从而实现多次测量；
②保护电路。
（7）实验注意事项
①与前面综合性实验相同，注意常见故障的分析。
②实验目的是“探究小灯泡电功率与电压的关系”，求平均电功率是没有意义的。
③归纳实验结论的技巧:结合实验目的来归纳，归纳出的结论不能与实验目的无关。
2.测量电功率的其他方法
（1）“伏阻法”测电功率
如图所示，用电压表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出灯L的电功率。此原理主要应用了串联电路中电流处处相等。具体做法是:用R0的阻值和它两端的电压求电流,然后用已求得的电流和测得的待测灯两端的电压,求待测灯的电功率,。
（2）“安阻法”测电功率
如图所示,用电流表、已知阻值的电阻R0、电源、开关、导线若干,可以测出L 的电功率。
此原理主要应用了并联电路各支路两端的电压相等。具体做法是：用R0的阻值和通过它的电流求它两端的电压,然后用已求得的电压和测得的通过待测电阻的电流,求待测灯的电功率：。
基础自测：
1．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）本实验测量电功率的原理是________。
（2）以笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整________。（要求滑片向右移动时小灯泡变亮）
（3）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数为2.2V。要测量小灯泡的额定功率，应调节甲图中的滑动变阻器，使其阻值变________（选填“大”或“小”），使电压表的示数为________V。电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定电功率为________W。
【答案】 小 2.5 1
【解析】（1）[1]本实验测量电功率的原理是。
（2）[2]因为要求滑片向右移动时小灯泡变亮，即滑片向右移动时变阻器连入电路的阻值变小，故应选择右下接线柱。如图所示：
（3）[3][4][5]根据串联电路的电压分配规律知，要要使灯泡两端电压升高，即滑动变阻器两端电压降低，故使其阻值变小即可；为了测量灯泡的额定功率，故使电压表的示数为2.5V；由图乙知电流变的分度值为0.02A，所以示数为0.4A，根据得，小灯泡的额定电功率为
2．为测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率，小阳连接了如图甲所示的实验电路。
（1）该实验的原理是________；
（2）请你根据图甲所示的实物电路连接情况在虚线框内画出相应的电路图；_______
（3）电路连接正确后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时电压表、电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡两端的电压为_________V，小灯泡的电功率为_________W；
（4）若想测量小灯泡的额定功率，应在图甲、图乙的基础上把滑片往________移动。（选填：“左”或“右”）
【答案】 P=UI 1 0.28 右
【解析】（1）[1]测量小灯泡的电功率的实验原理为P=UI，使用电流表和电压表直接测量通过待测小灯泡的电流和其两端电压，根据P=UI计算电功率。
（2）[2]电源、开关、电流表、灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡两端，电流表和灯泡串联，电路图如图所示
（3）[3] [4]如图所示，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；电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电流表的示数为1.0V，由P=UI计算小灯泡的电功率为
P=UI=1.0V×0.28A=0.28W
（4）[5]若想测量小灯泡的额定功率，应使电压表的示数为2.5V，即灯泡两端的电压增大，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片P向右端移动。
3．在一次测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中（电源由三节新干电池串联组成），小明连接了如图甲所示的电路，同组的小红发现电路连接有错。问：
（1）如果立即闭合开关，可能会损坏的是______（选用“电压表”或“电流表”）；
（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小红眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率了。在图甲中找出那条导线打“×”，并用笔画线表示该导线，将该导线改接后使得电路连接正确；______
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
分析实验数据可知：
①第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的电阻为______；
②以上表格的缺陷是缺少______；
③小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是______（选填“0Ω” “2Ω”“5Ω”或“8.33Ω”）。
【答案】 电压表 8.33Ω 电压和电流的单位 2Ω
【解析】（1）[1]由图得，立即闭合开关，灯泡短路，电流表、电压表、滑动变阻器串联，电压表电阻很大，电路中电流很小，几乎为0，电源由三节干电池串联组成，为4.5V，电压表的量程为0~3V，电压表可能会被烧坏。
（2）[2]电路测量小灯泡额定功率，灯泡与滑动变阻器串联，应测量灯泡的电压，电流表测量灯泡的电流，如图所示：
（3）[3]由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，由小灯泡的电阻为
[4]电路要测量灯泡的功率，表格中应记录不同电压 、电流值，缺少的是电压和电流的单位。
[5]灯泡的电阻与温度有关，温度越高，电阻越大，灯泡电压为0.5V时，电流为0.10A，由欧姆定律得，此时电阻为
则小灯泡在断电很长一段时间后，温度为常温，电阻会变小，但不可能为0Ω，故电阻可能是2Ω。
4．某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，连接了如图甲所示的电路，用来测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电功率。
（1）该同学在I﹣U图上用描点法画出了小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示。当电压表的示数如图丙所示时，小灯泡的实际功率为 ___________W；
（2）如果将小灯泡和另一个电阻R串联在电压恒定为5V的电源上，这时小灯泡正常发光。试在I—U图上画出该电阻R的图线。___________
【答案】 0.968
【解析】（1）[1]由图丙知电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，由图乙知当小灯泡两端的电压为2.2V时，通过小灯泡的电流为0.44A，小灯泡的实际功率为
（2）[2]如果将小灯泡和另一个电阻R串联在电压恒定为5V的电源上，这时小灯泡正常发光，当小灯泡正常发光时小灯泡两端的电压等于额定电压，为2.5V，此时由于电阻R与小灯泡串联，通过它们的电流相同，电阻两端的电压为
所以定值电阻R与灯泡L的图像在2.5V处相交，见下图：
。
知识点二、测量小灯泡电功率实验中的故障分析
1.灯泡不亮
（1）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
原因：①滑动变阻器接入下端两个接线柱，成为阻值较大的定值电阻；
②电源电压太低。
（2）现象：闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
原因：①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏；
②接线柱接触不良；
③连接导线断裂。
（3）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针偏转明显
原因：①灯泡断路；
②电压表与电流表互换位置。
（4）现象：闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数
原因：①灯泡短路但电压表完好；
②灯泡短路且电压表损坏。
2.电表问题
（1）现象：指针偏转角度很小
原因：①量程选择过大；
②电源电压过低。
（2）现象：指针反向偏转
原因：“+”“-”接线柱接反
（3）现象：指针超过最大刻度
原因：①量程选择过小；
②电源电压太高
③电路中出现短路
3.滑动变阻器问题
（1）现象：滑动变阻器的滑片无论怎样滑动，电表的示数及灯泡的亮度均无变化
原因：滑动变阻器的连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则。
（2）现象：无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数总小于灯泡的额定电压
原因：①电源电压过低；
②滑动变阻器损坏
（3）现象：闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭,电流表指针偏转后又回到零刻度处，电压表仍有示数
原因：滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处，使得灯泡两端电压过高。
基础自测
5．伏安法测电阻实验中，闭合开关，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮，接下来小明应进行的操作是（ ）
A．检查电路是否有故障
B．更换电压表为小量程
C．减小滑动变阻器接入电路中的电阻
D．更换小灯泡的规格
【答案】C
【解析】闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，减小变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，灯泡实际功率变大，看灯泡能否发光。
故选C。
6．小丽同学做“测量小灯泡电压电流”的实验时，选择了额定电压为2.5V的小灯泡及合适的其它器材，连接了如图甲所示的电路。
（1）为了完成实验，请只添加两条导线完成图甲所示的实验电路的连接；___________
（2）在连接电路时，开关应处于___________状态；
（3）正确连接电路后，闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，造成这种现象的原因可能是 ___________（填字母）；
A．开关接触不良
B．滑动变阻器断路
C．小灯泡与灯座接触不良
D．电流表断路
（4）在实验中发现电流表的偏转如图乙所示，此时电路中的电流是___________A。
【答案】 断开 C 0.33
【解析】（1）[1]因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为，将电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）[2]为了安全，连接电路时，开关必须断开。
（3）[3]闭合开关，电流表无示数，说明电路出现断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此故障为小灯泡与灯座接触不良，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4]由图乙知，电流表的量程为，分度值为0.02A，示数为0.33A。
7．为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，实验器材有标有“3.8V”字样的小灯泡L，电压为4.5V的电源，标有“10Ω 1A”的滑动变阻器R，电流表与电压表，开关及导线若干。
（1）闭合开关后，小华调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V，小灯泡L正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W；
（2）接下来，小华想测量小灯泡L在3V电压下的电功率，他应将滑片向______移动到适当位置；
（3）小华还想测量小灯泡L在2V电压下的电功率，闭合开关后，电流表、电压表均有明显示数，但他发现无论怎样移动滑片，都不能使小灯泡L的电压达到2V，原因可能是______。
【答案】 1.14 左 滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】（1）[1]由图甲可知，电流表所选量程为0~0.6A，由图乙可知，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.3A，灯正常发光，其额定功率
（2）[2]小灯泡与滑动变阻器串联时，由公式可知，将滑片向左调节至适当位置，使电路中的电流减小，灯两端的实际电压减小到3V。
（3）[3] 小灯泡与滑动变阻器串联时，由公式可知，滑动变阻器的接入电路的阻值越大，电路中的电流越小，灯两端的实际电压越小，滑动变阻器两端的电压越大。若滑动变阻器的最大阻值太小，电路中的电流较大，则灯两端的电压不会减少到2V。
8．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整( )；
(2)为了顺利完成实验，小华应选用规格为______（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器；
(3)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，原因可能是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器滑片P的位置，获得多组对应的电压值和电流值，绘制小灯泡U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是______。
【答案】 R2 灯泡（或电压表）短路 0.625 小灯泡的电阻受温度的影响
【解析】(1)[1]灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为
所以电流表要选用小量程与灯串联，如图所示：
(2)[2]灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，根据串联电路电流的特点，电路中电流处处相等，变阻器应分去的电压
由欧姆定律，变阻器的阻值至少为
所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”，即选用规格为R2的滑动变阻器。
(3)[3]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，若电路只有一处故障，故障原因是灯泡（或电压表）短路了。
(4)[4]由图象可知，灯泡电压为2.5V时的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率
[5]灯泡电阻是变化的，原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
考点突破
考点1.伏安法测量小灯泡的电功率
方法：在用伏安法测量小灯泡电功率的实验中，要用滑动变阻器进行调节，测量灯泡在不同电压下的电功率，实验中需要注意滑动变阻器的正确连接方法及电压表和电流表量程的选择。
（1） 连接滑动变阻器时，要选择“一上一下”两个接线柱。一般按要求先选定下方接线柱，然后再任选一个上方接线柱。
（2） 使用电压表和电流表时若被测电压和电流在小量程范围内，则要选用小量程，按这个基本要求看电压表或电流表的使用是否符合要求。
例1.（2022·四川资阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验室提供的实验器材如下：
A．待测小灯泡一个（额定电压3.8V，电阻约为10Ω）
B．电源一个（电压6V）
C．电流表一个（量程0~0.6A和0~3A）
D．电压表一个（量程0~3V和0~15V）
E．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流1A）
F．开关一个，导线若干
（1）图甲是已经完成部分连线的实物电路图，请用笔画线代替导线将实物电路连接完整______（要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小）；
（2）电路连接完成之后，在开关S闭合之前，从安全性原则出发，应将滑动变阻器的滑片P置于______端（选填“C”或“D” ；
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光，电压表有示数但电流表无明显示数，且移动滑动变阻器滑片P时，两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是______；
A．小灯泡发生短路
B．小灯泡发生断路
C．滑动变阻器发生短路
D．滑动变阻器发生断路
（4）排除故障继续实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表读数时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P0=______W。
【答案】 D B 1.14
【解析】（1）[1]该实验的电路属于串联电路，小灯泡、电流表、滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联；由题知，待测小灯泡的额定电压为，电阻约为，则小灯泡的额定电流大约为
为了电流测量值更准确，所以电流表应该选择的量程；要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时，接入电路的电阻变小，根据图甲知，滑动变阻器应该选择C处的接线柱，则完整的电路连接图如下：
（2）[2]为了保护电路，在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于其阻值最大处，由电路图知，滑动变阻器的滑片P应该置于D端。
（3）[3] A．若小灯泡发生短路，则电压表也被短路，电压表无示数，故A不符合题意；
B．若小灯泡发生断路，会导致电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻很大，所以电路中电流很小，电流表无明显示数，灯泡不发光，故B符合题意；
C．若滑动变阻器发生短路，则电路中电流较大，灯泡会发光，电流表会有明显示数，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器发生断路，则整个电路断路，电压表无示数，故D不符合题意。
故选B。
（4）[4]由于电流表选择的是的量程，则图乙中电流表的示数为，则小灯泡的额定功率为
考点2.等效法测功率
方法：在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电压表，这时可选择电流表与个阻值已知的定值电阻串联，这样的串联组合等效于一个“电压表”，再将这个“电压表”与灯泡并联即可间接测量它的电压。
在测量小灯泡电功率的实验中，若缺少电流表，这时可选择一个电压表并联在已知阻值的定值电阻两端，这样的组合相当于一个“电流表”，再将这个“电流表”与灯泡串联就可以测量流过灯泡的电流。
例2.（2022·辽宁丹东·中考真题）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源、额定电压为的小灯泡正常发光时电阻约为11Ω、电流表，、电压表、滑动变阻器标有“”、滑动变阻器标有“”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器___________（选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选___________选填“”或“”更合理；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
（2）分析与归纳，由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为___________；
②小灯泡亮度由___________功率决定；
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为；
②断开开关，用的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片 ___________（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为；
③将滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，可得电源电压为___________；
④小灯泡的额定功率为___________。
【答案】 实际 保持不动
【解析】（1）[1]连接电路时，应选用滑动变阻器进行实验，因为
即
得出
所以应选。
[2]电流表量程应选更合理，因为
所以应该选择的量程。
（2）[3]小灯泡额定功率为
。
[4]由表格中的数据可得出：小灯泡亮度由实际功率决定。
（3）[6]将滑动变阻器滑片移到最左端，电流表示数为，可得电源电压为
[5]在灯泡与滑动变阻器串联使用的过程中要把滑动变阻器当定值电阻来使用，所以用的定值电阻替换灯泡，必须让滑动变阻器滑片保持不动，闭合开关，电流表的示数为。此时总电阻为
变阻器接入的电阻为
闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为。此时总电阻为
小灯泡的电阻为
④[6]则灯泡的额定功率为
例3.（2022·内蒙古通辽·中考真题）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10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω 1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）；
（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图像，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 ）， 阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、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S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 ___________（用字母表示）。
【答案】 小灯泡处短路 B 0.625
【解析】（1）[1]滑变器若选择，与灯泡串联接入电路中，电源电压 ，灯泡电阻约为10Ω，变阻器阻值最大，即时，根据串联分压，此时灯泡和变阻器两端电压均为3V，变阻器阻值无法再增大，则灯泡两端电压最低为3V，无法达到2.5V的额定电压，即R1的最大阻值偏小，无法完成实验，故实验中应选择最大阻值较大的。
（2）[2]分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。电流表有示数则电路为通路，电压表无示数则说明灯泡可能被短路。
（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，想要达到额定电压，需使灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律，需减小变阻器两端电压，根据串联分压的规律可知，需减小变阻器的阻值，由图可知，滑片P应向B端移动。
[4]由图可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡电流为0.25A，小灯泡的额定功率
（4）[5][6]分析丙图中的测量方法：由于没有电压表，需要用和电流表代替电压表，使灯泡两端电压为额定电压时，测出电流即可求出额定功率。图中灯泡和并联，要使灯泡两端电压为，则两端电压也为，则电流表示数为
再通过开关改变电流表测量对象，测出干路电流 ,得出通过小灯泡的电流
则小灯泡的额定功率为
例4.（2022·辽宁沈阳·中考真题）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。
（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，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，则小灯泡额定功率为______；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、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。具体实验步骤如下：
①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则______；（用、和表示）
②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；（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的位置，断开开关和，闭合开关，电压表示数为，则______。（用、、、和表示）
【答案】 B 左 0.75
【解析】（1）[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）[2]电压表的示数为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路的分压原理可知，电阻越大分到的电压越多，故要增大灯泡两端的电压，就要减小滑动变阻器两端的电压，即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。
[3]灯泡正常发光时，电流表的示数为0.3A，即灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡的额定功率为
P额′=U额′I额=2.5V×0.3A=0.75W
（3）①[4]断开开关S2，闭合开关S1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R1接入的简单电路，电压表测电源电压，即电源电压为U=U1；再将滑片P调至b端，此时R1与R0串联接入电路，电压表测R1两端的电压为U2，则滑动变阻器R0两端的电压为
U0=U-U2=U1-U2
则电路中的电流为
所以R1的阻值为
②断开开关S1和S3，闭合开关S2时，灯泡L、R1、R0串联接入电路，电压表测R1和R0的总电压，示数为(U1-U额)，恰好等于电源电压减灯泡的额定电压，说明此时灯泡正常发光。
③[5]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时，仍然是灯泡L、R1、R0串联接入电路，说明灯泡正常发光，此时电压表测R1两端的电压为U3，则此时电路中的电流为
则灯泡的额定功率为
考点3.误差分析
方法：在伏安法测量电功率的实验中，分析测量电功率结果与真实结果有怎样偏差的一般方法:
先看是灯泡两端的实际电压的测量存在偏差，还是电流的测量存在偏差，是偏大还是偏小，再由电功率计算公式判断测量结果是偏大还是偏小。
例5.（2022·湖北襄阳·中考真题）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”实验的任务。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_____；
（2）小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，这表明他在闭合开关前没有把滑动变阻器 _____；
（3）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 _____W；
（4）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL_____（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量ΔR；
（5）利用图甲所示电路，依据 _____（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。如果考虑电表的电阻，此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值 _____（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 见解析 滑片调到最大阻值处 0.5 小于 偏大
【解析】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，故电压表应选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示
（2）[2]小强同学连接好电路后，闭合开关时发现灯泡特别亮，说明电路中电流较大，总电阻较小，原因是在闭合开关前没有把滑动变阻器滑片调到最大阻值处。
（3）[3]闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]实验过程中随滑动变阻器阻值减小，小灯泡逐渐变亮，此时灯泡两端电压增大，通过灯的电流也增大，电源电压不变，由知，电路的总电阻变小，由 知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔRL小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR。
（5）[5]由图甲可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据 求出小灯泡正常工作时的电阻，故依据（原理）也可测出小灯泡正常工作时的电阻。
[6]如图甲，电流表实际测量的是小灯泡与电压表电流之和，故电流表测量值比通过灯泡电流真实值偏大。
考点4.故障分析
例6.（2022·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池）、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）；( )
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是___________；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为___________V；若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V；
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如下表），你认为她这样处理数据是___________（选填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；
（5）实验提供的滑动变阻器规格为R1“5Ω 2A”、“20Ω 1A”、“100Ω 0.1A”，小琪选择的是___________（选填“”、“”或“”）完成了上述实验；
（6）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒定，电路正确连接后：
①当开关S、闭合，断开时，电流表示数为；
②当开关___________闭合，___________断开时，电流表示数为；
③未知电阻的阻值＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】 小灯泡断路 2.2 A 不合理 在不同电压下小灯泡的电功率不同，计算电功率的平均值无意义 S、
【解析】（1）[1] 向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即此时接入电路中的阻值减小，再根据滑动变阻器的接线要求一上一下接入电路，如下图
（2）[2]小灯泡不发光，电流表的指针无偏转，说明电路可能断路；电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，所以故障是小灯泡断路。
（3）[3][4]由乙图可知，电压表选用的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以此时电压为2.2V，由于此时灯泡两端电压小于灯泡的额定电压，根据串联电路分压的规律，可知此时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阻值，所以应该向左移动，即向A端移动。
（4）[5][6]不同的电压下，小灯泡的实际功率不一样，在不同电压下计算出来的电功率的平均值不具备任何实际意义，所以这种处理数据不合理。
（5）[7]由题意可知电源电压为4.5V,当灯泡达到额定电压2.5V时，根据串联电路分压的规律，可知还应该有1.5V的电压被分走，那么此时串联接入电路中的这个电阻的阻值为
所以滑动变阻器只能选。
（6）[8][9]当开关S、闭合，断开时，只有与R0接入电路，电流表示数为通过与R0的电流之和，当开关S、闭合，断开时，与并联，且它们两端的电压相等，电流表示数为通过的电流，两端的电压为
根据并联电路各支路独立工作互不影响，可得通过的电流为
所以的阻值为
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.10
0.16
0.22
0.28
0.34
亮度
不发光
逐渐变亮
次数
电压
电流
电功率
小灯泡亮暗情况
较暗
正常
较亮
实验序号
电压V
电流A
电功率P/W
平均电功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
0.28
0.70
3
3.0
0.30
0.90
序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.10
0.16
0.22
0.28
0.34
亮度
不发光
逐渐变亮
次数
电压
电流
电功率
小灯泡亮暗情况
较暗
正常
较亮
实验序号
电压V
电流A
电功率P/W
平均电功率P/W
1
2.0
0.26
0.52
0.71
2
2.5
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