中考物理二轮复习针对性训练专题 电功率之多种方法测电功率（含解析）

这是一份中考物理二轮复习针对性训练专题 电功率之多种方法测电功率（含解析），共29页。试卷主要包含了伏安法测小灯泡功率，特殊方法测小灯泡功率等内容，欢迎下载使用。
*知识与方法
一、伏安法测小灯泡功率
1.实验原理：P=UI
2.实验器材：电压表、电流表、已知额定电压的小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线。
3. 滑动变阻器的作用：
（1）保护电路：闭合开关前，应调节滑动变阻器的滑片至接入电路阻值最大处；
（2）改变小灯泡两端的电压，实现测量小灯泡不同电压值下的实际功率。
4. 电压表和电流表的选择：
(1) 电压表的量程应≥1.2U额；
(2) 电流表的量程应≥ SKIPIF 1 < 0
5. 滑动变阻器规格的选择：
（1）允许通过滑动变阻器的最大电流应大于灯泡的额定电流，因为滑动变阻器和灯泡串联，所以滑动变阻器最大阻值最好和灯泡电阻相差不多，这样调节效果更明显；
（2）有时需要根据题目中具体数据，计算滑动变阻器实际接入电路的最大值，最大阻值应大于等于这一最大值。
6.说明：
（1）在移动滑动变阻器的滑片时要注意，灯泡两端的实际电压不能超过额定电压的1:2 倍，同时超过时间不宜过长，否则容易烧坏灯泡；
（2）处理数据时，要注意小灯泡不同电压值下的实际功率不能求平均值，否则没有意义。
二、特殊方法测小灯泡功率
1.伏阻法测小灯泡的额定功率：
器材：待测小灯泡（U额已知）、电压表、已知阻值的定值电阻R0、开关、滑动变阻器。
实验步骤：
（1）如图连接电路，闭合S、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额，记入表格；
（2）断开S1，闭合S2，保持滑片位置不变，读出电压表的示数U，记入表格；
（3）利用公式P = SKIPIF 1 < 0 计算，记入表格。
2.安阻法测小灯泡的额定功率：
器材：待测小灯泡（U额已知）、电流表、已知阻值的定值电阻R0、开关、滑动变阻器。
实验步骤：
（1）如图连接电路，闭合S、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为，记入表格；
（2）断开S2，闭合S1，保持滑片位置不变，读出电流表的示数I，记入表格；
（3）利用公式P = SKIPIF 1 < 0 计算，记入表格。
*针对训练
一、实验题
1．（2023秋·广东深圳·九年级统考期末）如图所示，小明同学做“测量小灯泡电阻”实验，所用电源为两节干电池。
（1）该实验的原理是（用公式表示） _____；
（2）请用笔代替导线，将图乙的实物电路连接完整_____；（要求当滑片向右移动时，灯泡变亮）
（3）小明同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮，移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不变。导致上述现象的两个原因是：①_____；②_____；
（4）利用此电路，你还可以完成哪些实验？（举一个例子） _____。
【答案】 SKIPIF 1 < 0 连接电路时没有先断开开关 滑动变阻器同时接入两个下接线柱 测量小灯泡电功率
【解析】（1）[1]要测小灯泡的电阻，需要用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测通过小灯泡的电流，根据 SKIPIF 1 < 0 计算小灯泡的电阻，故该实验的原理是 SKIPIF 1 < 0 。
（2）[2]电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器的接线柱应一上一下接入电路中的，滑片向右移动时，灯泡变亮，说明电路中的电流变大，变阻器接入电路的阻值变小，由电路图知，变阻器右下接线柱连入电路中；实验用小灯泡的额定电压约为2.5V，电阻约为10Ω，通过的电流约为
SKIPIF 1 < 0
电流表选用小量程与灯串联，如图所示：
（3）[3][4]该同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮，说明在连接电路时，开关没有断开。移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不变，可知电路的电流过小并且不变，则电路的电阻过大，变阻器没有了变阻的作用，说明滑动变阻器同时接了下面两个接线柱。
（4）[5]利用上面的电路可以测量通过灯泡的电流以及灯泡两端的电压，据P=UI知，我们还可以测灯泡的电功率。
2．（2023秋·河南洛阳·九年级统考期末）小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率，实验中电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最______（左/右）端；
（2）闭合开关的瞬间，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速向右偏转，为了保障电路元件的安全，小明迅速断开开关。由此可推断出电路的故障是______；
（3）排除故障后，小明继续进行实验。他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率______W，此时滑动变阻器阻值为______Ω；
（4）同组的小惠同学也设计了一个电路，如图丙所示，测出了该小灯泡的额定功率，其中，定值电阻的阻值是 SKIPIF 1 < 0 ，小灯泡的额定电压为U额，正确的操作过程如下：
①只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1 SKIPIF 1 < 0 ______A；
②只闭合开关S和S1，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I2；
③用测量值I1、I2和小灯泡的额定电压U额表示小灯泡的额定功率，P额 SKIPIF 1 < 0 ______。（用已知物理量的符号表示）
【答案】 左 灯泡断路 0.8 12.5 0.25 U额（I2﹣I1）
【解析】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最左端。
（2）[2]小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能有断路，电压表指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路。
（3）[3]由图乙知，小灯泡正常发光的电流为0.28A，则小灯泡的额定功率 SKIPIF 1 < 0
[4]由串联电路特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器阻值为 SKIPIF 1 < 0
（5）①[5]闭合开关S和S2，断开S1，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测量通过定值电阻的电流，由并联电路的电压特点可知，定值电阻两端电压与灯泡两端电压相等，是2.5V，由此可知，电流表示数是
SKIPIF 1 < 0
③[6]只闭合开关S和S1，电流表、定值电阻并联，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I2，此时的电流表I2相当于①情况的干路电流，所以，通过灯泡的电流是 SKIPIF 1 < 0
则灯泡L的额定功率 SKIPIF 1 < 0
3．（2023秋·河北廊坊·九年级校联考期末）铭铭用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率；
（1）请你用笔画线代替导线，帮铭铭把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮___________；
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 ___________；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 ___________W；
（4）完成实验后，铭铭又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，请将实验步骤补充完整；
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ___________，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑；
③小灯泡额定功率的表达式P额=___________（用已知量和所测物理量符号表示）。
【答案】 灯泡短路 0.75 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）[1]因滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮，即电流变小电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示
（2）[2]正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表有示数，则电路接通，电压表无示数，则电压表所测的元件短路，则故障原因可能是小灯泡短路。
（3）[3]电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.3A，小灯泡的额定功率是
SKIPIF 1 < 0
（4）①[4]如图丙所示的电路图，闭合S、S2，断开S1，电压表测滑动变阻器两端电压，定值电阻R0被短路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光。
③[5]在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为额定电压；
在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0
在①中，由欧姆定律，串联电路电流特点知，通过变阻器的电流即灯的额定电流
SKIPIF 1 < 0
小灯泡额定功率的表达式 SKIPIF 1 < 0
4．（2023秋·山东济宁·九年级统考期末）如图1为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。
(1)用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整，连接导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处______；
(2)小玲同学连好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，但小灯泡不亮。接下来应进行的操作是______；（选填“A”“B”“C”或“D”）
A．检查电路是否出现断路 B．检查电路是否出现短路
C．断开开关，更换小灯泡 D．移动滑动变阻器的滑片继续观察
(3)问题解决后，继续进行实验，某时刻，小玲发现电压表的示数如图2所示，要测量小灯泡的额定功率，她应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(4)若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是______；（选填“A”或“B”）
A．探究电流与电阻的关系
B．探究电流与电压的关系
(5)小玲同学实验过程中发现电压表已损坏，她找到一只阻值为5Ω的定值电阻，测量出了小灯泡的额定功率，设计方案如图4所示，实验中调节滑动变阻器滑片，使电流表A2的示数为______A后，再读出电流表A1的示数，从而算出小灯泡的额定功率。
【答案】 D A 0.5 B 0.5
【解析】(1)[1]用伏安测小灯泡的电功率，灯泡与变阻器串联连接，此时变阻器的滑片P处于A点处，若要连接导线后，滑片的位于阻值最大处，则变阻器下面的接线柱应接在B处，故实物图连接如下：
(2)[2]连接好电路，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路不会出现断路现象，故A选项错误；若小灯泡短路，则小灯泡不亮，但电压表不会有示数，故B选项错误；那么小灯泡不亮有可能是变阻器接入电路的阻值过大，所以接下来应移动滑片继续观察，故C错误，D正确。
(3)[3]由图2知，电压表的示数为2.6V，即此时小灯泡两端的电压比其额定电压大，据串联电路的分压特点，应向A端移动滑片，让变阻器接入电路的阻值变大，从而分去更多电压。
[4]由图3知，电流表的示数为0.2A，即小灯泡正常发光时通过的电流为0.2A，那么小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(4)[5]把小灯泡换成定值电阻后，移动滑片，可以得到定值电阻对应的电压与电流值，所以可以探究的是电流与电压的关系，即B选项正确。
(5)[6]实验中电压表已损坏，则小灯泡的电压无法直接测量。由图4知，定值电阻与小灯泡并联连接，电流表A1测小灯泡的电流，A2测定值电阻的电流。据并联电路的电压特点知，定值电阻的电压与小灯泡的电压相等，而定值电阻的阻值为5Ω，调节变阻器的滑片，让电流表A2的示数为0.5A，则此时小灯泡的电压
U=I＇R=0.5A×5Ω=2.5V
即此时小灯泡正常工作，再读出此时A1的示数，据P=UI算出小灯泡的额定功率。
5．（2023秋·陕西榆林·九年级统考期末）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 ___________；
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 ___________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 ___________W；
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 ___________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___________，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）。
【答案】 B D 2.5 0.75 11.67 保持滑动变阻器的位置不变 SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）[1]滑动变阻器串联接入电路，且要求一上一下，要求滑动向左滑动时，灯泡变亮，故需要接滑动变阻器的A接线柱，故如下图所示：
（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑片需要位于阻值最大处，故应将滑片移到B处。
（3）[3] A．若开关短路，灯泡一直亮，故A不符合题意；
B．若灯泡短路，灯泡一直不亮，故B不符合题意；
C．若电压表断路，灯泡会一直亮，故C不符合题意；
D．只有灯泡接触不良，才会一会亮一会不亮，故D符合题意。
故选D。
（4）[4][5]小灯泡的额定电压为2.5V，故当电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；如图乙所示，为电流表，选择小量程，分度值为0.02A，故读数为0.3A，则小灯泡的额定功率为
SKIPIF 1 < 0
（5）[6]当灯泡正常发光时，滑动变阻器需要分担的电压为 SKIPIF 1 < 0
实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 SKIPIF 1 < 0
（6）[7][8]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，此时滑动变阻器与定值电阻与灯泡串联，且电压表测量小灯泡的电压，让小灯泡正常发光，滑动变阻器的滑片的位置不变，此时闭合开关S和S2，断开开关S1，电压表测量待测定值电阻和灯泡的电压，这样定值电阻的电压就是可以测量出，为 SKIPIF 1 < 0 ，通过定值电阻就可以求出小灯泡的额定电流；故灯泡的额定电流为
SKIPIF 1 < 0
小灯泡额定功率的表达式 SKIPIF 1 < 0
6．（2023秋·广东梅州·九年级校考期末）小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；( )
（2）连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______（选填标号）
A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路
（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向________（选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为________W；
（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，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________（选填“A”或“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=_________。
【答案】 C A 1.25 A SKIPIF 1 < 0
【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，如下所示：
（2）[2]连接好电路后闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡没有发光，可能是通过灯泡的电流过小，电路的电阻过大所致，故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察灯泡的发光情况，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.9V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。
[4]若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.5A=1.25W
（4）①[5]要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P=UI可求出灯的额定功率。故连接好电路，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。
③[6]在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压U0=U2-U1
由欧姆定律可得通过灯泡的电流 SKIPIF 1 < 0
小灯泡的额定功率表达式为 SKIPIF 1 < 0
7．（2023秋·山东泰安·九年级校考期末）某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W 左右。
（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉______；
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是______；
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为______V 时，小灯泡正常发光， 此时电流表示数如图甲所示，则灯泡的额定功率为______W；
（4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①______，②______；
（5）小组的其他同学设计了如图丙所示的电路图，利用它也可以测出上面的小灯泡的额定功率（图中电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R），具体操作如下：
①将开关S拨到“2”，闭合开关 S1，接下来的操作是______；
②断开开关S1，将开关S拨到“1”，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合开关 S1，记下此时电压表的示数为U；利用上面所测的物理量写出该灯额定功率的表达式 P=______。
【答案】 小灯泡断路 3.8 1.216 连接电路时没有断开开关 连接电路时滑动变阻器的阻值没有调到最大 调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）[1]由P=UI可知，小灯泡的额定电流 SKIPIF 1 < 0
故可知电流表量程应选择0~0.6A，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，如下图所示：
（2）[2]闭合开关后电流表指针几乎不动，则电路处于开路状态，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，则原因可能是小灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，相等于直接测量电源电压。
（3）[3]由题意可知，小灯泡额定电压为3.8V，所以小灯泡两端电压为3.8V时，小灯泡正常发光，由实物图可知，电压表测小灯泡两端电压，所以电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光。
[4]由（1）可知，电流表选0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.32A，所以小灯泡的额定电流为0.32A，故小灯泡的额定功率 SKIPIF 1 < 0
（4）①[5]因连接好最后一根导线后灯泡立即发光，故可知操作不当之处为连接电路时没有断开开关。
②[6]因连接好最后一根导线后灯泡立即发出明亮的光，故可知操作不当之处为没有将滑动变阻器阻值调到最大。
（5）①[7]要测出小灯泡的额定功率，则要测出流过小灯泡的额定电流，因小灯泡与定值电阻串联，若能测量出灯泡正常发光时定值电阻两端电压，则由欧姆定律可计算出小灯泡的额定电流，故接下来的操作是调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V。
②[8]由电路图可知，此时电压表测小灯泡与定值电阻两端电压之和，且小灯泡两端电压不变，故可知此时定值电阻两端电压 SKIPIF 1 < 0
故小灯泡的额定电流 SKIPIF 1 < 0
解得小灯泡的额定功率 SKIPIF 1 < 0
8．（2023秋·河南三门峡·九年级统考期末）小冬在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“3.8V”字样。
（1）实验原理是_______；
（2）图甲为小冬连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的这根导线上打“×”，并补画正确的连线________；
（3）小冬正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时电路_______（选填“一定”或“不一定”）出现了故障；
（4）移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为_______时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为_______W；
（5）该实验中的电路不能用来探究“电流与电压的关系”，原因是灯丝的电阻不是一个定值，其阻值受______的影响；
（6）测量小灯泡的电功率时_______（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是_______。
【答案】 P＝UI 不一定 3.8V 1.14 温度 不需要 不同电压时小灯泡的实际功率不同
【解析】（1）[1]实验探究“测量小灯泡的额定功率”，其实验原理是P＝UI。通过测量小灯泡的两端电压和通过小灯泡的电流即可测量出小灯泡的电功率。
（2）[2]滑动变阻器应该“一上一下”串联在电路中，电压表并联在小灯泡的两端，正确的实物连接图如下
（3）[3]小冬正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时电路不一定出现了故障，可能是电路中的电流太小。
（4）[4][5]由于小灯泡的额定电压为3.8V，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表的分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.30A，该小灯泡的额定功率为P＝UI＝3.8V×0.30A＝1.14W
（5）[6]该实验中的电路不能用来探究“电流与电压的关系”，原因是在“电流与电压的关系”探究实验中，根据控制变量法可知，需保持小灯泡的电阻不变，而灯丝的电阻不是一个定值，其阻值受温度的影响。
（6）[7][8]测量小灯泡的电功率时不需要多次测量求平均值，原因是不同电压时小灯泡的实际功率不同，计算小灯泡的平均功率没有意义。
9．（2023秋·山东淄博·九年级统考期末）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路图甲补充完整（导线不能交叉）；______
（2）如果连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是______（填选项前的字母）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片 D．更换电源
（3）闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为______V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小强同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据图像信息，计算出小灯泡的额定功率是______W，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大，造成这一现象的原因是______；
（5）该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有______的作用；
（6）小明同学利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表的示数始终为如图乙所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于______Ω。
【答案】 C 2 右 0.5 12.5 灯泡电阻随温度升高而增大 调节灯泡两端电压 20
【解析】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应选择小量程并联在灯泡两端，补充连接实物图如图所示：
（2）[2]连接好电路后闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，小灯泡没有发光，说明电路的电流过小，变阻器连入的电阻过大，故接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3][4]由图乙知，电压表使用0~3V量程，分度值0.1V，电压表示数2V，要测量小灯泡的额定功率，应使小灯泡两端的电压为2.5V，此时应增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压特点可知，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，故将图甲中滑片P向右端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）[5][6]由图丙所示I-U图像可知，灯泡电压等于额定电压2.5V时正常发光，此时通过灯泡的电流为0.2A，所以灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
由欧姆定律可得，灯泡此时电阻为 SKIPIF 1 < 0
[7]电压表与电流表的示数之比在增大，即灯泡电阻在增大，这是因为灯泡的实际功率变大，温度升高，即灯泡电阻随温度升高而增大。
（5）[8]该实验中滑动变阻器除了保护电路外，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器通过改变阻值起到调节灯泡两端电压的作用。
（6）[9]在探究电流跟电阻的关系的实验中，保持电阻两端的电压为2V不变，滑动变阻器两端分压为
6V-2V=4V
定值电阻分得电压是滑动变阻器分得电压的二分之一倍，由分压原理知，定值电阻阻值大小是变阻器接入电路的阻值的二分之一倍，由题知，滑动变阻器最大阻值为40Ω，则定值电阻最大阻值为
SKIPIF 1 < 0
10．（2023秋·江苏淮安·九年级统考期末）实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源（电压恒为6V）开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω）、滑动变阻器（“20Ω 1A”）、导线若干；
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）______；
（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是______；
（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为______W；从图像中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比______（选填“变大”、“变小”或“不变”），这主要是受______的因素影响；
（4）由图丙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1______P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（5）若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是______W；
（6）小明打算增加一个已知阻值的电阻R0，只利用一只电流表，来测量这个小灯泡的额定功率；经过小组讨论设计了图丁和图戊两个电路图，你认为能测出灯泡额定功率的电路图是______图。
【答案】 电流表使用前没有调零 0.625 变大 温度 大于 0.6 戊
【解析】（1）[1]滑动变阻器串联接入电路，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）[2]闭合开关前电流表的指针如图乙所示，指针左偏，其原因是电流表指针没有调零。
（3）[3]根据绘制的小灯泡的电流随其两端电压变化的关系知，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[4][5]甲图中电压表测灯的电压，电流表测灯的电流，从图丙知，灯的电压为0.5V、1.0V和2.5V时，对应的电流分别为0.1A、0.15A和0.25A，根据欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比即灯泡的电阻，分别为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
故当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。由于灯泡两端的电压逐渐增大，电流之间增大，由P=UI可知，小灯泡实际功率变大，小灯泡温度升高，而电阻大小受温度影响，因此电压表与电流表的示数之比变大主要是因为灯泡电阻受温度影响很大。
（4）[6]由图丙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半（1.25V）时的电流约为0.17A，电功率为
P1=U1'I1'=1.25V×0.17A=0.2125W
小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.125A）对应的电压约为0.75V，灯的实际电功率为
P2=U2'I2'=0.75V×0.125A=0.09375W
则P1大于P2。
（5）[7]若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上，根据串联分压原理可知每个灯泡两端的电压均为1.5V，由图丙可知此时通过电路的电流为0.2A，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是
P′=U′I′=3V×0.2A=0.6W
（6）[8]两图中灯泡和定值电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以当定值电阻两端的电压等于灯泡的额定电压时，灯泡正常发光。分析可知图戊所示电路先闭合开关S2，断开开关S1，此时电流表测通过定值电阻的电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为 SKIPIF 1 < 0 ，此时灯泡两端电压为额定电压；然后闭合开关S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录下此时电流表的示数为I，电流表测灯与R0并联的总电流，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知灯的额定电流 SKIPIF 1 < 0
根据P=UI计算小灯泡的额定功率。图丁中无法准确得到小灯泡的额定电压和额定电流。故能测出灯泡额定功率的电路图是图戊。
11．（2023秋·吉林长春·九年级校考期末）学明同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，电源电压为6V，1个小灯泡额定电压为2.5V（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干，按照规范电路图组装电路。
（1）学明共进行4次测量，并在表格中记录相关数据，当电压表为2.5V时，电流表如图甲，小灯泡的额定功率为_______W；
（2）学明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______（选填“亮”或“暗”）；
（3）完成上述实验后，学明同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图乙，定值电阻 R0=10Ω。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_______（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2.5V；
②保持滑片的位置不动，再将开关S拨到另一触点，读出电压表的示数为4.5V；
③则小灯泡的额定功率P=_______W。
【答案】 0.7 亮 A 0.5
【解析】（1）[1]由图得，电流表的量程选择0~0.6A，分度值为0.02A，示数0.28A，当电压表为2.5V时，小灯泡的额定功率为 SKIPIF 1 < 0
（2）[2]由表格中数据得，灯泡实际功率越大，灯越亮。
（3）[3][4] 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2.5V，此时电阻R0、灯泡L、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡L的电压，灯泡正常发光；②保持滑片的位置不动，再将开关S拨到另一触点，电路连接方式不变，灯泡仍然正常发光，电压表测量电阻R0与灯泡L的总电压，读出电压表的示数为4.5V；电阻R0的电压 SKIPIF 1 < 0
电路电流为 SKIPIF 1 < 0
小灯泡的额定功率 SKIPIF 1 < 0
12．（2023秋·吉林长春·九年级长春市第二实验中学校考期末）由于没有电压表，聪明的小强同学利用电流表A1和已知阻值的定值电阻R0串联起来等效成一个电压表，并利用电流表A2等其他器材设计了如图甲所示的电路图测量小灯泡的电功率（其中R0的阻值为5Ω，小灯泡的额定电压为2.5V）。
（1）小强连接好电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，两个电流表的示数却相同，则该电路的故障可能是__________；
（2）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A1示数为__________A时，小灯泡就恰能正常发光；此时电流表A2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W；
（3）小灯泡I-U关系如图丙所示，由图丙可知：缓慢调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为1.25V，请说明：此时小灯泡的实际功率与四分之一倍的额定功率之间的关系__________？（写出必要的文字说明及表达式）
【答案】 灯泡断路 0.5 1 SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）[1]闭合开关，发现灯不亮，两个电流表的示数相同，电流表A1测量支路电流，电流表 A2测量干路电流，说明灯泡所在支路电流为零，则可能的故障原因是灯泡断路。
（2）[2]当小灯泡两端电压为2.5V时，灯泡正常发光，由图知，灯泡与电阻R0并联，两端电压相等，根据欧姆定律可得通过R0电阻的电流为 SKIPIF 1 < 0
故调节滑动变阻器的滑片，使电流表A1示数为0.5A时，小灯泡正常发光。
[3]如图乙所示，电流表选用的量程是 SKIPIF 1 < 0 ，分度值为0.1A，由指针位置可知，电流表的示数为0.9A；根据并联电路中电流规律可知，通过小灯泡的电流为 SKIPIF 1 < 0 .
此时灯泡电压为额定电压2.5V，则灯泡的额定功率为 SKIPIF 1 < 0
（3）[4]当灯泡电压为额定电压的一半时，由 SKIPIF 1 < 0 可知，灯泡的实际功率 SKIPIF 1 < 0 ①
灯泡额定功率的四分之一 SKIPIF 1 < 0 ②
由图乙可知，灯泡电阻随温度升高而增大；即 SKIPIF 1 < 0 ，比较①②两式可知，此时灯泡实际功率大于额定功率的四分之一，即 SKIPIF 1 < 0 。
13．（2023秋·河南郑州·九年级校考期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。小丽按照图甲正确连接电路后进行实验。
（1）测量小灯泡电功率的原理是_________（用公式表示）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端；
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，小灯泡额定功率为_________W；
（4）小丽在实验时调节滑动变阻器的滑片进行了多次测量，测量小灯泡电功率_________（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为_________。根据其余正确数据发现小灯泡灯丝电阻不是定值，分析原因是_________；
（6）小丽忽然想起之前用两个完好的小灯泡，按照图乙所示的电路图进行实验探究时出现的实验现象：闭合开关后，发现灯L1较亮，灯L2不亮。当时小丽还以为是L2的灯丝断了。通过对表格中内容的分析，小丽明白了灯L2不亮的原因是_________；
（7）小明设计了如图丁所示的电路，用一个电流表测量额定电压为U额的小灯泡L2额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，电源电压未知。请你完成下面的步骤：
①将电流表串联b点，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为_________，灯泡正常发光；
②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置和电流表位置保持不动，读出电流表示数是I；
③小灯泡L2的额定功率表达式为：P额＝_________（用字母U额、I、R0表示）。
【答案】 P＝UI 右 0.75 不需要 0.38 灯丝电阻随温度的升高而增大 灯L2的实际功率太小 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【解析】（1）[1]测量小灯泡电功率的原理是P＝UI，通过测量小灯泡的两端电压与通过灯泡的电流即可得出小灯泡的电功率。
（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，即最右端。
（3）[3]当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.30A，小灯泡额定功率为P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W
（4）[4]小灯泡在不同电压下的实际功率不同，小丽在实验时调节滑动变阻器的滑片进行了多次测量，测量小灯泡电功率不需要多次测量求平均值。
（5）[5][6]小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，即随着灯泡两端的电压的增大而增大，根据欧姆定律可知，小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω，6Ω、7.14Ω、8.33Ω、7.89Ω，故第5组电流数据有误，此数据为0.38。根据其余正确数据发现小灯泡灯丝电阻不是定值，分析原因是：灯丝电阻随温度的升高而增大。
（6）[7]分析表格数据知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡的亮度越亮，由此可得：小灯泡的亮度是由实际功率决定的，因此，灯L2不亮的原因是灯L2的实际功率太小。
（7）实验步骤：
①[8]将电流表串联b点，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 SKIPIF 1 < 0 ，电流表示数为通过电阻R0的电流，此时灯泡正常发光。
②只闭合开关S和S2，变阻器滑片位置保持不动，读出电流表的示数是I。
③[9]在步骤①中，灯泡和R0并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻的电压为
SKIPIF 1 < 0
根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，灯正常发光；在步骤②中，电流表测灯与R0并联的总电流，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，灯的额定电流为 SKIPIF 1 < 0
则小灯泡的额定功率表达式为 SKIPIF 1 < 0
14．（2023秋·重庆·九年级校考期末）花花同学在“测小灯泡额定电功率”的实验中，根据提供的器材：电压恒为5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡L1，电流表，电压表，开关和导线若干，另有标有“30Ω，2A”的滑动变阻器R1和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R2，完成以下实验：
（1）检查电路，花花发现一根导线连接错误，请将图甲中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
（2）本实验选择的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；
（3）改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1.5V时，为使灯正常发光，滑片P应向______移动（选填“左”或“右”）。花花根据实验数据绘制出如图乙的I-U图像，由图像可知小灯泡的额定功率为______W，她还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随______的升高而变大；
（4）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合改正后实物图分析判断，该电路引起测量的小灯泡电功率偏______（选填“大”或“小”）；
（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实______ SKIPIF 1 < 0 P额（选填“>”“ L1 BD
【解析】（1）[1]甲图中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（2）[2]由图乙可知，灯的电压为额定电压2.5V时，通过灯的电流为0.25A，根据串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻 SKIPIF 1 < 0
本实验选择的滑动变阻器是R1。
（3）[3]灯在额定电压下正常发光，当电压表示数为1.5V时， 小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故P应向右移动，直到电压表示数为小灯泡的额定电压。
[4]根据（2），可知小灯泡的额定功率为P=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
[5]她还发现图像是曲线，说明电流与电压不成正比，灯的电阻是变化的，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大。
（4）[6]根据改正后实物图可知，电压表测灯的电压是准确的，电流表测灯与电压表并联的总电流，由并联电路电流的规律可知，电流表示数大于通过灯的实际电流，根据P=UI可知，该电路引起测量的小灯泡电功率偏大。
（5）[7]当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，根据公式 SKIPIF 1 < 0 可知，若灯泡电阻不变，则灯泡的实际功率 SKIPIF 1 < 0
但是随着电压的减小，灯泡电阻随温度的降低而减小，故灯泡的实际功率 SKIPIF 1 < 0
（6）[8]小灯泡L2灯丝材料、长度和额定电压与实验用灯泡L1均相同，L2比L1的灯丝粗，根据影响电阻大小的因素，则灯泡L2的电阻比灯泡L1的电阻小，将两灯泡串联到电路中，根据串联电路分压原理可得灯泡L2两端的电压小于L1两端的电压，因两灯泡额定电压相等，故闭合开关，可能损坏的是灯泡L1。
（7） [9]A．S1闭合，S接b时，若电压表能测量出灯的电压，则与b相连的为电压表的正接线柱；与电压表下面的导线相连的为电压表的负接线柱，S接a时，则电流从电压表负接线柱流入了，故电压表不能测量出定值电阻的电压，无法求出灯的额定电流，故A不符合题意；
B．只闭合S3、S1，灯与定值电阻并联再与变阻器串联，电流表测定值电阻的电流，通过移动变阻器的滑片，使电流表示数为 SKIPIF 1 < 0
此时定值电阻的电压为灯的额定电压2.5V，由并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；保持滑片的位置不动，闭合S2、断开S3，电路的连接关系没有变化，通过灯与定值电阻的电流保持不变，电流表测灯与定值电阻的总电流，根据并联电路电流的规律可得出通过灯的电流，即灯的额定电流，根据P=UI可得出灯的额定功率，故B符合题意；
C．S1闭合，S接a时，定值电阻与变阻器串联，电流表测电路的电流，移动变阻器的滑片，可使电流表示数为 SKIPIF 1 < 0
定值电阻的电压为2.5V，但S接b时，灯与变阻器串联，因灯的电阻与定值电阻的阻值不同，由分压原理可知，此时灯的电压不是2.5V，无法使灯正常发光，故C不符合题意；
D． S1闭合，S接a时，灯与定值电阻串联后再与变阻器串联，电压表测灯的电压，移动变阻器的滑片，使电压表示数为额定电压，灯正常发光；控制滑片的位置不变，S接b，电压表测量灯与定值电阻的总电压，根据串联电路电压的规律可得出定值电阻的电压，从而得出通过定值电阻的电流，即灯的额定电流，根据P=UI可得出灯的额定功率，故D符合题意。
故选BD。
序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡亮度
1
0.5
0.16
3.1
0.08
不亮
2
1.5
0.24
6.25
0.36
较暗
3
2.5
正常
4
3.0
0.30
10.0
0.90
很亮
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28
0.38
小灯泡亮度
由暗到亮