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压轴题05 测量小灯泡电功率实验-2024年中考物理压轴题专项训练（全国通用）
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这是一份压轴题05 测量小灯泡电功率实验-2024年中考物理压轴题专项训练（全国通用），文件包含压轴题05测量小灯泡电功率实验原卷版docx、压轴题05测量小灯泡电功率实验解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共96页， 欢迎下载使用。
根据要求或电路图连接实物图，实物图连接改错，电路连接注意事项；
.根据小灯泡的发光情况、电表示数有无分析故障原因，或利用元件检测电路故障位置和类型；
测量小灯泡额定功率的操作(使小灯泡两端电压达到额定电压)；
根据电表数据或小灯泡的U-I/I-U图像，计算小灯泡的电功率；
在缺电压表或电流表的情况下利用等效替代思想测小灯泡的电功率.
测定小灯泡的电功率
1.实验原理：
2.实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
3.电路图：
4.实验步骤
（1）按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、Ue，记录小灯泡的亮度；
（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I1，U1，记录小灯泡的亮度；
（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2，U2，记录小灯泡的亮度；
（5）重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；
（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4；
（7）分析数据，整理器材。
5.实验结论：
小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。
方法小结：
特殊方法测小灯泡电功率
1. 设计思路：特殊方法测小灯泡的电功率和特殊方法测小灯泡的电阻(见下①、②) 两个实验方案
的设计思路是相同的，都利用的是等效替代法.
特殊方法测小灯泡的电阻：①. 缺电流表
设计思路：利用电压表并联阻值已知的定值电阻等效替代电流表，并通过移动滑动变阻器的滑片
使小灯泡正常发光.如图甲
注：在等效替代的过程中，在小灯泡正常发光后，电路中的电流不能发生变化，即电路中的总电阻不
能发生变化.
②. 缺电压表
设计思路：①利用电流表串联阻值已知的定值电阻等效替代电压表，通过移动干路上滑动变阻器
的滑片使小灯泡正常发光.如图乙
2. 方案设计要点：当小灯泡的额定电流(或额定电压)已知时，用等效替代法测出小灯泡正常发光时 的电压(或电流),或利用电阻箱替代小灯泡，测出小灯泡正常发光时的电流、电压，然后用电功率公式进行计算..
3.额定功率与实际功率大小相关分析
小灯泡部定电压与新定动率的关系足 ,但因小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一
个定值，故不能直接通过未正常发光时的电阻求解小灯泡的额定功率.
目录：
01 直接法测量电功率
02 直接法测量电功率（含I-U图像）
03 间接法测量电功率—电压表不在小灯泡两端
04 间接法测量电功率—多开关问题
05 不含电路图题型
06 测完电功率进一步改装探究题
07 间接法测量小灯泡电功率——没有电流表
08 间接法测量小灯泡电功率——没有电压表
09 间接法测量小灯泡电功率——复杂的电路改装
10 自主设计探究类（含电阻箱、发光二极管等）
11 测量小灯泡电功率与其他电学实验综合
01 直接法测量电功率
1．（2024·安徽合肥·一模）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和电功率。
（1）用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大 ；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数为2V。要测量小灯泡正常发光时的电阻和电功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）；
（3）灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，该灯泡的电阻为 Ω（保留一位小数）；该灯泡的额定功率为 W。
【答案】 B 8.3 0.75
【详解】（1）[1] 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压，已知灯泡额定电压为2.5V，则电压表接入电路的量程为小量程，电压表与灯泡并联，要求滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变大，故应将滑动变阻器的右下接线柱与电流表正接线柱相连，且电流表接入电路的量程为小量程，如图所示：
（2）[2] 实验时，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数为2V，已知小灯泡的额定电压为2.5V，根据串联分压特点可知，需要减小滑动变阻器两端的电压，即应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，同时观察电压表，直至示数为2.5V。
（3）[3][4] 由图丙可知，电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A，灯泡的额定电压为2.5V，则灯泡正常发光时的电阻为
灯泡的额定功率为
2．（2024·云南曲靖·模拟预测）兴趣实验小组在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，选用的实验器材：标有“2.5V”字样的待测小灯泡、两节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及若干导线。
（1）设计的实验电路图如图甲所示，根据电路图连接实物电路时开关应 。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 （选填“a”或“b”）端；
（2）连接好实物电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表始终无示数，电流表有示数且移动滑片P其示数发生变化。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡 ；
（3）排除故障后，移动滑片P，电压表示数如图乙所示，为 V。为了完成实验，此时应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 V，此时电流表示数为0.3A，则所测小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数）；
（4）本次实验还能测出小灯泡正常发光时的额定功率为 W。
【答案】 断开 b 短路 1.5 左 2.5 8.3 0.75
【详解】（1）[1][2]连接实物电路时，为了保护电路，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的阻止应处在最大值，滑片P应调至b端。
（2）[3]闭合开关，发现电流表有示数，且移动滑片P其示数发生变化，说明电路为通路；小灯泡不发光，电压表始终无示数，可能是电压表或小灯泡短路，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡短路。
（3）[4]如图乙，电压表接入小量程，分度值为0.1V，读数为1.5V。
[5][6]小灯泡的额定电压为2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器的电压，因此应减小滑动变阻器的电阻，即此时应将滑片P向左移动，直到电压表示数为2.5V。
[7]所测小灯泡正常发光时的电阻为
（4）[8]实验测出小灯泡正常发光时的额定功率为
3．（2023·安徽·中考真题）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“b”）端；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如上表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W；
（3）由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为 （选填“①”“②”或“③”）。
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
【答案】 b 10 0.9 ②
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，则应将滑动变阻器的滑片P移至b端。
（2）[2][3]第4次测量时，电流表示数如图2所示，从图2可以看到，电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，指针指在刻度盘的中间，电流示数为0.3A。再从表格中得知，电压表的示数为3.0V，即小灯泡的电压为3.0V，根据欧姆定律的变换式可知，此时小灯泡的电阻为
根据电功率的公式可知，此时小灯泡的电功率为
（3）[4]第4次测量时，小灯泡的电阻为10Ω。从表中的数据可以看到，随着灯泡电压的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，灯丝的电阻值在增大。小灯泡正常发光时，其电压为2.5V，这电压值在第3次实验与第4实验之间，那么电阻值也应该在第3次实验与第4实验之间。第3次实验是8Ω，第4实验是10Ω，则这电阻值在8Ω与10Ω之间。
故选②。
4．（2024·山西晋城·一模）小明在进行测量小灯泡电阻的实验中，选用的器材有两节新干电池、一个阻值范围在5~10Ω的小灯泡及其他如图所示的器材。
（1）将实验器材连接成如图甲所示的实验电路，但粗心的小明有一根导线连接错误，请你帮小明在接错的那根导线上打“×”，然后另画一根导线使电路连接正确 ；
（2）电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表和电流表的示数如图乙所示，则此次实验所测得的小灯泡的电阻值是 Ω（结果保留1位小数）；
（3）若小灯泡的额定电压为2.5V，用该电路来测小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动；
（4）小明为了测量不同电压下小灯泡的电阻，又测量了几组数据，请你帮他设计一个记录实验数据的表格；
（5）小明想利用本实验测量某一未知电阻的阻值。在实验中他发现电流表已损坏，电压表完好，于是设计了如图丙所示的电路，也完成了实验。请你将下列实验步骤填写完整（已知滑动变阻器的最大阻值为R0）；
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于阻值最小处，读出此时电压表的示数，记为U1；
②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，读出此时电压表的示数，记为U2；
③未知电阻Rx= （用已知量和测量量表示）。
【答案】 6.4 左 见解析
【详解】（1）[1]电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，应把电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]电压表选择的是0~3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.3V；电流表选择的是0~0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的示数为0.36A；小灯泡的电阻值
（3）[3]电压表示数2.3V小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率，应提高灯泡两端的电压，需要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压规律可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即应将滑片P向左端移动。
（4）[4]测量不同电压下小灯泡的电阻，表格中有电压、电流和电阻，如下表所示：
（5）[6]闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压，读出此时电压表的示数记为U1；再将滑动变阻器的滑片移到最右端，Rx和滑动变阻器的最大阻值R0串联，电压表测Rx两端的电压，读出此时电压表的示数，记为U2；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器的最大阻值为R0时两端的电压为
U滑=U1-U2
因串联电路中各处的电流相等，则有
解得。
02 直接法测量电功率（含I-U图像）
5．（2024·江苏常州·一模）小明在“测量小灯泡电功率”实验中，选用如图1所示的器材和电路。其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路 ，要求：向右移动滑片P，灯泡变亮。连接电路时，开关应处于 状态；
（2）连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，则下一步操作应该是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．更换电池 D．移动滑片P
（3）根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图2所示，小灯泡的额定功率为 W；实验中 （选填“能”或“不能”）长时间使电压表的示数保持3V；
（4）实验中电表的最小示数为“0.5V 0.1A”，滑动变阻器的最大阻为 Ω；
（5）用一个定值电阻取代原电路中的电流表，设计电路图如图3所示，调节滑动变阻器滑片P使电压表示数为，接着保持滑片位置不变，将电压表 （选填“A”或“B”）点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为 （用、、U等物理量符号表示）。
【答案】 断开 D 0.625W 不能 55 B
【详解】（1）[1]向右移动滑片P，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如图所示：
[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）[3]连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，说明电路是通路，只是电路中电流比较小，灯泡实际功率太小导致不亮，下一步操作应该是移动滑片P，观察灯泡的亮度，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[4]由图2可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则灯泡额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
[5]灯泡的额定电压是2.5V，电压表测量灯泡两端电压，所以不能长时间使电压表的示数保持3V。
（4）[6]电源电压恒为6V，灯泡和滑动变阻器串联，当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时滑动变阻器两端的电压最大，灯泡两端的电压最小，电压表测灯泡两端的电压，即灯泡两端的电压是0.5V，此时滑动变阻器两端的电压
U'=U-UL=6V-0.5V=5.5V电流表的示数为0.1A，此时电路中的电流是0.1A，则滑动变阻器接入电路中的阻值
滑动变阻器的最大阻值为55Ω。
（5）[7][8]调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接线柱流入，将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数U；电压表位置更换后，各个电阻的大小及其两端的电压都不变，灯泡仍然正常发光，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压
U0=U-U额由欧姆定律，通过定值电阻的电流
根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率
6．（2024·广东深圳·模拟预测）小惠在“测定小灯泡的功率”的实验如图甲、恒压电源为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时，开关保持断开，电流表应选择 （选填“0~0.6A”或“0~3A”）量程；
（2）此时，电压表示数如图乙所示，小惠需要再将滑片P向 （填“左”或“右”）调节，才能使小灯泡正常发光；继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组数据。并绘制成图像（丙）、根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W；
（3）进一步分析图丙可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐 （选填“增大”“减小”或“不变”），灯丝电阻变化的主要原因是 。
（4）小城同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻，用图丁所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，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，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，电压表示数为U；
③利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式 （用已知和所测量的物理量符号表示）。
【答案】 0~0.6A 左 0.5W 增大 灯丝电阻随温度的变化而变化
【详解】（1）[1]由题意知，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为
故电流表应选用小量程即“0-0.6A”与灯串联。
（2）[2] 由图乙知，电压表选用小量程，其分度值为0.1V，此时电压表示数为2.2V，依题意得，小灯泡的额定电压为2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左移动，使滑动变阻器接入电路中的电阻变小，使滑动变阻器分到的电压变小，使小灯泡的电压增大为2.5V。
[3] 由图丙知，当小灯泡两端电压为2.5V时，其正常发光，此时通过灯泡的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的功率，即额定功率为
（3）[4]进一步分析图像可知，电压为1V、1.5V、2.5V时，对应的电流约为0.12A、0.16A和0.2A，由欧姆定律，第一次灯的电阻为
同理，第二次灯的电阻为
第三次灯的电阻为
即随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大。
[5]由图丙知，灯泡两端电压的增大，电流增大，由P=UI可知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，由此可知灯丝电阻变大的原因是，电阻随温度的升高而增大。
（4）[6]由题意知，当闭合开关，电压表测量灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额，灯正常发光；然后保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，电压表测量灯泡与定值电阻两端的总电压为U，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，此时定值电阻两端的电压为
U0=U-U额
额由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流为
则小灯泡的额定功率为
7．（2024·江西南昌·一模）小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为。除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0~0.6A 0~3A），电压表（0~3V 0~15V），滑动变阻器（，1.5A），滑动变阻器（，1A），开关一个，导线若干。实验前小红经过分析，电流表选用了（0~0.6A）量程。
（1）为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选 ，滑动变阻器应该选 （选填“”或“”）；
（2）请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 端（选填“左”或“右”）；若连好电路，闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是 ；
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动；
（5）经过多次实验，由数据画出了如图所示的图像，计算出小灯泡的额定功率是 W。
【答案】 0~3V 右 灯泡断路 左 0.625
【详解】（1）[1]电压表测量灯泡的电压，灯泡的额定电压为2.5V，则为了提高实验的准确性，电压表量程应该选0~3V。
[2]变阻器与灯泡串联，当灯泡正常发光时，变阻器的电压为
电路电流为
由欧姆定律得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
故应该选。
（2）[3]由图甲得，变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，电压表量程选用0~3V，灯泡额定电流小于0.6A，则电流表的量程选用0~0.6A，变阻器的滑片向右移动，接入电路中电阻变大，则变阻器的左下接线柱接入电路中，根据电路图连接实物图，如图所示：
（3）[4]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的最右端。
[5]若连好电路，闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是与电压表并联的灯泡断路。
（4）[6]排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小接入的电阻，增大电路电流，使电压表的示数为2.5V。
（5）[7]由图像得，当灯泡的电压为2.5V时，电流为0.25A，小灯泡的额定功率是
03 间接法测量电功率—电压表不在小灯泡两端
8．（2024·山东菏泽·一模）在“测量小灯泡电功率"的实验中，电源电压为6V且保持不变，小灯泡额定电压为3.8V。（灯泡电阻约为10Ω左右）
（1）小菏在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接完整；
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表示数很大但电流表无示数，可能故障是 ；
（3）排除故障后小菏移动滑片，进行多次实验并记录实验数据，根据实验数据绘制的小灯泡中的电流随其两端电压变化关系如图乙所示，测出了小灯泡的额定功率，分析图乙可得灯泡的额定功率约为 W（保留整数即可）；
（4）小菏想用此电路研究电流与电压的关系，你认为可以吗？ ，理由： ；
（5）同组的小泽发现实验中电压表示数无法准确调到3.8V，于是她改进了实验电路如图丙所示，实检中她应调节滑动变阻器，使电压表示数为 时，小灯泡就正常发光，此时读出电流表示数也能测出小灯泡的额定功率。
【答案】 灯泡断路 1 不可以 见详解 2.2
【详解】（1）[1]灯泡正常发光电流大约为
小于0.6A，电流表应接入量程为0~0.6A，如图所示
（2）[2]电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，表明电路中可能存在断路，电压表示数很大表明电压表两接线柱到电源两极为通路，故断路可能发生在电压表测量范围内，故可能故障是灯泡断路。
（3）[3]如图乙所示，当小灯泡的额定电压为3.8V时，电流为0.26A，可得灯泡的额定功率约为
（4）[4][5]根据控制变量法，研究电流与电压的关系，应保持电阻一定，而灯丝的电阻会随温度的变化而变化，故图中器材不可以探究电流与电压的关系。
（5）[6]根据串联电路电压的规律，当灯泡正常发光时，两端电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为
当实验中电压表示数无法准确调到3.8V时，可以实检中将电压表并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，即电压表示数为2.2V时，小灯泡就正常发光。
9．（2023·山东日照·三模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡，开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
（1）请根据要求用笔画线代替导线将实物电路图（图1）连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小；导线不交叉）；
（2）“测量小灯泡的电功率”的实验原理是 ；
（3）连接电路时开关要 ，连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最 端（选填“左”或“右”）；
（4）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）；
（5）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定电流为 。则小灯泡的额定电功率是 W；接着将滑片右移，电压表示数将 ；
（6）小明完成上述实验后，想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程；（考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化）：
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0；
②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片 （补充变阻器R2滑片的调节情况），读出电压表的示数U；
③小灯泡的额定功率P额= 。（用U0、U、R0表示）
【答案】 P=UI 断开 右 断路 0.3A 0.75 变小 至最右端
【详解】（1）[1]向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，这说明滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以应将滑动变阻器的A接线柱与R右端的接线柱相连，如下图所示：
（2）[2]根据公式可知，用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，就可以计算出灯泡的电功率。
（3）[3][4]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到最大，即应将滑片移至A段最远的右端。
（4）[4]闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，可能是电路发生了断路；电压表有示数，说明和电压表并联部分之外的其他地方没有断路，则电路故障可能是小灯泡发生了断路，这时候电压表相当于串联在电路中，测电源电压。
（5）[5][6]由图2可知，电流表量程为，分度值为，读数为，则小灯泡的额定电功率
[7]滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端电压变大，根据串联电路的电压规律可知，R两端电压变小，因此电压表示数变小。
（6）[8]①②电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，电压表测量小灯泡两端的电压，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为额定电压U0；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片移到最右端，电压表测量小灯泡和R2两端的电压，读出电压表的示数U。
③根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压
U2=U-U0
根据欧姆定律及串联电路电流特点可知，小灯泡的额定电流
则小灯泡的额定功率
04 间接法测量电功率—多开关问题
10．（2024·河南周口·一模）李南同学在测定小灯泡正常发光时的功率，部分已经连好的实物电路如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲所示是小明已连接的电路，有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线完成正确的连接；
（2）测定小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器的作用是 ；
A．调节小灯泡的电阻
B．调节小灯泡的额定电压
C．调节小灯泡的额定功率
D．调节小灯泡两端的电压，使其达到额定电压
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，则出现故障的原因可能是 ；
（4）当电压表示数调至2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）用图丙所示电路来测量另一只额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻；
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为3V；
②保持 ，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为14Ω；
③该小灯泡正常发光时的电阻为 。
【答案】 D 灯泡的灯丝断了 0.75 R2滑片不动 3 14Ω
【详解】（1）[1]图中电路中灯泡与电流表并联，灯泡被短路，错误的导线是连接灯泡和滑动变阻器的导线，将错误导线去除后，再用导线将灯泡右接线柱与电压表左接线柱相连，如图所示
（2）[2]测得小灯泡额定功率时，要使灯泡两端的电压等于其额定电压，所以滑动变阻器的作用是，调节灯泡两端的电压，直至其两端电压等于额定电压。
故选D。
（3）[3]闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，说明电路存在断路，则出现故障的原因可能是灯泡断路，电压表串联在电路中。
（4）[4]图中电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为
（5）[5][6][7]保持R2滑片不动，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为3V，此时电阻箱连入电路的阻值等于灯泡正常发光时的阻值，采用了等效替代法，故灯泡的阻值为14Ω。
11．（2024·山东济宁·一模）利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路；
（2）连接电路时，开关应处于 状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮；
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示。则通过L的电流为 A。移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W；
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定，功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率 （用、U和R表示）：若已知电源电压为，此时滑动变阻器接入电路的阻值 （用、、U和R表示）。
【答案】 断开 A 0.2 0.625 变大
【详解】（1）[1]灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应接入0~3V的量程，与灯泡并联，如图所示
（2）[2]为防止电路连接过程出现错误而损坏电路元件，连接电路时应断开开关。
[3]滑动变阻器接入左下端接线柱，如果要使灯泡变亮，则接入电阻应变小，故连接电路时应将滑片P由最大电阻处缓慢向A端移动。
（3）[4] 如图所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。
[5]根据图像的信息，当灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，电阻为0.25A，小灯泡的额定电功率为
（4）[6]实验时，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表此时相当于与滑动变阻器串联，测电源电压，故示数变大。
（5）①只闭合开关S、S1，此时电压表仅测量灯泡电压，调节滑片，使电压表示数为；
②[7][8]保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表测灯泡与R的总电压，此时电压表的示数为U；则R两端电压为
此时电路中电流为
可知小灯泡的额定功率
[6]若已知电源电压为，此时滑动变阻器两端电压为
接入电路的阻值为
12．（2024·陕西·模拟预测）小王同学按照图甲所示的电路图进行了“测量小灯泡在不同电压下的电功率”的实验。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器R“20Ω1A”、电流表、电压表等。
（1） 请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路（导线不能交叉）；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表指针偏转到最右端，则故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3） 排除故障后小王继续实验。闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.2V，在甲电路图中，若要灯泡正常发光，则应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片；若小灯泡正常发光时电流为0.4A，则小灯泡额定电功率为 W；
（4）在图丙中，根据实验数据描绘的通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图像正确的是 （选填“①”“②”或“③”） ；
（5）某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，电路设计如图丁所示，其中R₀为阻值已知的定值电阻，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为I1时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动， ，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率 Pe= （用表示）。
【答案】 见解析 断路 B 1 ③ 断开S1，闭合S2
【详解】（1） [1]由图甲得，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，根据电路图连接实物图，如图所示：
（2）[2]电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表指针偏转到最右端，则故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。
（3）[3]排除故障后小王继续实验。闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.2V，小于灯泡的额定电压，则若要灯泡正常发光，则应向B端移动滑片，减小变阻器接入电路中电阻，增大电路电流，直到电压表的示数为2.5V。
[4]若小灯泡正常发光时电流为0.4A，则小灯泡额定电功率为
（4）[5]当灯泡的电压、电流增大时，电功率增大，灯丝温度升高，电阻变大，则③是通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图像。
（5）[6][7]由图丁得，①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开 S2，灯泡与定值电阻R0并联后，再与变阻器串联，电流表测量定值电阻R0电流，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为I1时，小灯泡正常发光，此时
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，电路连接方式不变，灯泡仍然正常发光，此时电流表测量干路电流，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定电流为
额定功率
13．（2024·湖北省直辖县级单位·一模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（3）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小华认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是 的（选填“正确”或“错误”）；
（4）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V；
③小灯泡的额定功率：P额= W。
【答案】 0.75 错误 0.3 6 0.9
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0~3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入的阻值减小，则左下接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]电流表示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
（3）[3]探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能用来探究电流与电压的关系，故小华的想法是错误的。
（4）①[4]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光（如下面图1）；
②[5]保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图2）；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U′=I″R0=0.3A×20Ω=6V
③[6][图2中定值电阻两端的电压
U0=I′R0=0.2A×20Ω=4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压
UL=U′-U滑=6V-3V=3V
小灯泡的额定功率
P额=ULI=3V×0.3A=0.9W
05 实物图、电表示数图、U-I（或I-U）图（不含电路图题型）
14．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）小涵用如图1电路测量小灯泡的电功率，电源电压为3V，灯泡的额定电压为2.5V。
（1）实验中小涵无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终如图2所示，电路故障可能是 ；
（2）故障排除后，小涵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3所示 W，此时滑动变阻器的阻值为 Ω（结果保留到小数点后两位）；所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 ；（选填“A”、“B”、“C”）
A．“5Ω 2A”
B．“15Ω 2A”
C．“25Ω 2A”
（3）简答题：在某次调节中，滑动变阻器的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“>”、“＜”或“=”），理由是 。
【答案】 灯泡断路 0.75 1.67 C > 见解析
【详解】（1）[1]由图2知道，电流表的示数为零，电压表的示数约等于电源电压，说明与电压表并联的灯泡发生了断路现象。
（2）[2]由图3知道，灯泡的额定电压为2.5V，由图并丙知道，当U=2.5V时，I=0.3A，则灯泡的实际功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[3]灯泡正常发光时，变阻器两端的电压
U滑=3V-2.5V=0.5V
根据欧姆定律知道，此时滑动变阻器的电阻
[4]由图像丙知道，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
所以滑动变阻器的规格是“25Ω，2A”，故C正确，AB错误。
故选C。
（3）[5][6]当滑动变阻器阻值变小时，变阻器分到的电压变小，通过灯的电流也增大，通过灯的电流也增大，灯的实际功率增大，灯丝温度升高RL变大；因通过灯的电流即电路中总电流变大，电源电压一定，故R总变小，根据 R总=R滑+RL知道，只有当R滑的减小量大于RL的增加量才会让总电阻变小，即
15．（2024·湖北随州·一模）如图甲，在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，阻值约为9Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整 ；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，原因可能是下列中的哪一种： （填序号）
①滑动变阻器断路；
②电压表两接线柱间短路；
③灯泡断路；
④灯座两接线柱间短路。
（3）排除故障后，闭合开关之前，应将滑片滑到 （选填“A”或“B”）端移动；然后移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图乙，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）一实验小组的数据如表：
老师在检查时，指出第1次实验的数据无法从实验中测得，理由是 。
【答案】 ① A B 见解析
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，阻值约为9Ω，由欧姆定律可知通过小灯泡的额定电流约为
所以应该将电流表0.6A的接线柱与灯泡左端相连，如下图所示：
（2）[2]①若滑动变阻器断路，则整个电路断路，小灯泡不亮，两表都没有示数，符合题意；
②电压表两接线柱间短路，电压表没有示数，但电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
③若灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表有示数，不符合题意；
④灯座两接线柱间短路，灯泡不亮，电压表没有示数，但电路为通路，电流表有示数，不符合题意。
故选①。
（3）[3]为保证电路安全，要使滑动变阻器的阻值处于阻值最大处，所以应将滑片移到A端。
[4]图中电压表选用小量程，示数为2.2V，要使灯泡两端的电压升高到2.5V，应减小滑动变阻器两端分得的电压，则应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以应该将滑片P向B端移动。
（4）[5]由实验1可知，此时滑动变阻器的阻值
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以第1次实验的数据无法从实验中测得。
16．（2024·山西吕梁·一模）创新小组的同学们在完成“测量小灯泡电功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。实验室有实验器材如下：三节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器（规格分别是“5Ω 3A”“20Ω 1A”）、开关、导线若干。
（1）通过分析，你认为完成实验应选择规格为 的滑动变阻器；
（2）图甲是小组同学连接好的电路实物，闭合开关前小组同学检查实验电路，发现有一处不符合实验操作规范。请你指出： ；
（3）改正后闭合开关进行实验，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小组同学继续进行实验，又测量了几组数据，请你帮他们设计一个实验数据记录的表格；
（5）实验结束后，小组同学认为利用该实验的实验数据还可以得到小灯泡的电阻，只需利用每次的测量数据得出电阻并求取平均值作为小灯泡的电阻即可。你认为这个提议是 （填“正确”或“错误”）的，依据是 。
【答案】 20Ω 1A 电压表的量程选择量程过大 0.7 见详解 错误 见详解
【详解】（1）[1]灯泡正常发光的电流为
则电路中总电阻为
滑动变阻器接入的电阻至少为
故为了完成实验应选择规格为20Ω 1A的滑动变阻器。
（2）[2]被测小灯泡的额定电压为2.5V，电压表的量程应选择量程0~3V，由图甲知，电压表接入量程为0~15V，故其中不符合实验操作规范的是：电压表的量程选择量程过大。
（3）[3]由图乙可知，电流表所选量程是0 ~ 0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]在测量小灯泡电功率的实验中，我们至少要测量三次：①灯泡两端电压低于额定电压时的电功率；②灯泡两端电压等于额定电压时的电功率；③灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，所以设计的表格中实验次数至少为3次，由公式P= UI可知，除要记录电压外,还要记录电流和电功率，此外，我们知道，小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以灯泡的亮度也是我们需要记录的内容，设计实验数据表格如下
（5）[5][6]小灯泡的灯丝电阻与温度有关，在不同功率下，电阻丝温度不同，电阻大小不同，求小灯泡的电阻的平均值没有实际意义，故提议是错误的。
17．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）小明想利用如图所示电路复习电学实验，有两只灯泡，规格分别为：灯L1：“3.8V A”，灯L2：“2.5V 0.3A”。其他器材规格适当。
（1）用该电路“测量小灯泡电功率”时，实验原理： ；
（2）连接电路时，开关要 ；
（3）清用笔画代替导线，将实物连接完整，要求滑片向右滑时，电流表示数变大；
（4）小明将L1接入电路，测得数据如图，由此可得结论：
①小灯泡L1的额定功率是 W；
②小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度 ；
（5）小明想继续探究“在电压相同时，电功率跟电流的关系”，将L2替换L1接入电路，调节滑片，使电压表为 V时，记录电流表示数及L2亮度，与表中L1实验证据进行比较，即可得出结论。
【答案】 P=UI 断开 1.14 越大 3.8
【详解】（1）[1]实验中需要测量灯泡两端的电压和通过的电流，然后计算电功率，因此实验原理是P=UI。
（2）[2]为了保护电路，连接电路前，开关应处于断开状态。
（3）[3]由题意知，滑片向右滑时，电流表示数变大，即滑动变阻器阻值变小，因此应将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示：
（4）[4]小灯泡L1的额定电压为3.8V，由实验数据可知，此时的电流为0.3A，额定功率是
P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W
[5]由实验数据可得
P1=U1I1=2V×0.2A=0.4W
P3=U3I3=4.5V×0.32A=1.44W
所以可知小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。
（5）[6]根据控制变量法的思想，探究在电压相同时，电功率跟电流的关系，应控制电压相同，因此应将L2替换L1接入电路，调节滑片，使电压表为3.8V时，记录电流表示数及L2亮度，与表中L1实验证据进行比较，即可得出结论。
18．（2024·广东清远·一模）小明利用电源（电压恒为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等器材，测量小灯泡正常发光时的电阻（小灯泡的额定电压为2.5V），实验电路图如图甲所示。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整( )。闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至 （选填“A”或“B”）端；
（2）在步骤（1）完成后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表偏转角度很小，检查电路连接正确，接下来小明的操作应该是 ；
（3）调节滑动变阻器的滑片到某一位置，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常发光时灯泡的电阻是 Ω（计算结果保留一位小数）；
（4）同桌用相同的器材和电路图也进行了“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验，并根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙所示，你认为这个实验结果 （选填“合理”或“不合理”）。并阐述你的理由 ；
（5）小明在完成测量小灯泡电阻实验后，在不添加任何器材的情况下还想利用图甲的电路来进行其他电学实验，你认为小明能完成的实验是 （填一个即可）。
【答案】 A 将滑片向B端移动 10.4 不合理 见解析 见解析
【详解】（1）[1][2]灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程选用0~3V，电压表与灯泡并联，滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，并将其滑片调至阻值最大的A端，电路图如图所示：
（2）[3]闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表偏转角度很小，说明电路是通路，但电流很小，原因是电路电阻太大，滑动变阻器连入电路的阻值太大，应减小滑动变阻器连入电路的阻值，即应将滑片向B端移动。
（3）[4]根据图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；由可得，小灯泡正常发光时灯泡的电阻
（4）[5][6]用相同的器材和电路图进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验，当电流变大时，根据U=IR，灯两端的电压应变大，根据丙图中的图像可知，随着电流的增大，电压减小，故实验结果不合理。
（5）[7]根据图甲可知，该电路中有电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等器材，因此可以测量小灯泡的电功率。
19．（2024·新疆乌鲁木齐·一模）小马同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器“30Ω；0.5A”、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、学生电源、开关、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整 （要求滑片向右移动时灯泡变亮）；
（2）连接好电路，移动滑动变阻器滑片，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 ；
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，正确操作，刚闭合开关时，电流表示数为0.15A，移动滑动变阻器的滑片，改变灯泡两端电压，小马根据实验中获得的数据绘制小灯泡“”图像如图丙所示，当小灯泡正常发光时，电流表指针偏转如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W；
（4）移动滑片使小灯泡正常发光的过程中，当滑动变阻器达到功率最大时，最大功率可能是 W；
A．0.5W B．0.5625W C．0.6075W D．0.675W
（5）完成上述实验后，小明又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，不改变滑动变阻器的规格和电源电压，来完成探究“电流与电阻的关系”实验，电流表（0～0.6A），电压表（0～3V）电压表要完成这四次实验，应控制的电压表示数的范围为 V。
【答案】 C 0.7 C 1.8~2.5
【详解】（1）[1]实验中，应将灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮，说明滑片向右移动，变阻器接入电路中电阻变小，则变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示：
（2）[2]连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是滑动变阻器断路，导致电路中没有电流，灯泡两端没有电压，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A，即小灯泡正常发光时，灯泡电流为0.28A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]移动滑片使小灯泡正常发光的过程中，当时，滑动变阻器达到功率最大，此时
由图丙可知，此时电路中的电流约为0.275A，滑动变阻器的最大功率可能是
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（5）[5]由图得，电源由3节干电池组成，电源电压为4.5V。探究“电流与电阻的关系”，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流，实验中要控制定值电阻的电压不变，当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω，变阻器接入电路中电阻最大为30Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得
由串联电路电压特点得
解得定值电阻的最小电压为
当5Ω电阻接入电路中时候，滑动变阻器阻值也会很小，所以电流会较大，而滑动变阻器最大电流为0.5A，比电流表0.6A要小，所以取电流0.5A，所以电压表示数
为电压表的最大测量值，则此时定值电阻的电阻最大，综上所述电压表取值范围为1.8V-2.5V。
06 测完电功率进一步改装探究题
20．（2024·甘肃兰州·一模）老师布置了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率。实验室可供使用的实验器材有：电压为6V的电源、开关、导线若干、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、规格分别为“15Ω 1A”和“20Ω 1A”滑动变阻器和。小明使用了滑动变阻器，小刚使用了滑动变阻器。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）小刚闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，但电压表示数等于电源电压，则故障的原因可能是 ；
（3）小刚排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动；通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图乙，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明在实验中发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到其额定电压，交流讨论后，小刚说是因为小明选用的“15Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值太小，则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω；
（5）若将与上述小灯泡规格相同的另外两个小灯泡串联接入电路，如图丙所示，闭合开关，调节变阻器滑片，当电压表的示数为3V时，电流表的示数为 A。
【答案】 左 小灯泡断路 右 0.5 17.5 0.15
【详解】（1）[1]为了电路安全，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即最左端。
（2）[2]电压表测量灯泡两端的电压，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路，电压表示数等于电源电压，则故障的原因可能是小灯泡断路，电压表串联在电路中。
（3）[3]移动滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，此时灯泡两端的电压小于额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右移，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，直至电压表示数为2.5V。
[4]由图可知，当灯泡两端电压为2.5V时，流过灯泡的电流为0.2A，故灯泡的额定功率为
（4）[5]滑动变阻器最小阻值为
（5）[6]电压表测量两个灯泡的总电压，灯泡规格相同，串联电路电流相同，所以灯泡两端的电压相等，均为1.5V，由图乙可知，此时电流为0.15A，所以电流表示数为0.15A。
21．（2024·山东青岛·一模）现有如下实验器材：电源（电压恒为6V） 、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V 的待测灯泡L₁，滑动变阻器。小明同学利用上述器材测量灯泡 正常工作时的电阻和功率，实验电路如图甲所示。
（1） 请用笔画线代替导线，完成图甲中实验电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大；
（2） 小明同学确认电路连接无误，按照正确的操作闭合开关后，电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，接下来的操作是： ；
（3）闭合开关，缓慢移动滑片，某时刻电压表示数如图乙所示，为使灯泡正常发光应向 端移动滑片。图丙是根据实验数据绘制的灯泡 U-I图像，由图像可知灯泡L₁正常工作时的电阻为 Ω， 功率为 W；
（4） 接下来，小明又将L₁和另一个灯泡 L₂连入了如图丁所示的电路，若两灯泡灯丝的材料、长度都相同，但L₁的灯丝更细，则闭合开关后，灯泡 会更亮一些。
【答案】 见详解 见详解 左 12.7 1.14 L2
【详解】（1）[1]该电路是串联电路，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，则接入电路的总电阻要减小，所以连接滑动变阻器左下接线柱；因为待测灯泡的额定电压为3.8V ，电压表要接大量程，如图所示：
（2）[2]闭合开关前，滑片置于阻值最大处，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电路不存在断路，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻很大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，可能不足以引起灯泡发光，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
（3）[3]电压表如图乙所示，因为电压表接大量程，分度值为0.5V，电压表示数为2.5V，为使灯泡正常发光应向左移动。
[4]由图像可知，灯泡L1正常工作时电流为0.3A，根据欧姆定律得
[5]功率为
（4）[6]并联电路各支路电压相等，根据可知，若两灯泡灯丝材料、长度都相同，但L1的灯丝更细，则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻大，实验中灯泡L2较亮。
07 间接法测量小灯泡电功率——没有电流表
22．（2024·广西桂林·一模）在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，六个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω）、滑动变阻器（规格是“20Ω 2A”），导线若干。
（1）如图甲是小李连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线；
（2）将错误连接改正后，闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 （填字母）；
A．定值电阻断路 B．电流表断路 C．滑动变阻器断路 D．开关短路
（3）排除故障后进行实验，先把10Ω的定值电阻接入电路，使其两端的电压为U并记下对应的电流值。当定值电阻换为15Ω后，要控制定值电阻两端的电压仍为U，此时滑动变阻器的滑片应向 （填“左”或“右”）移动；
（4）实验中，多次改变定值电阻的阻值，通过实验得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知U= V；
（5）做完上述实验后，小李接着测量额定电流为0.5A的小灯泡L1的额定功率。小李选用了一只电压表，一个“6V 3W”的小灯泡L2，设计了如图丙所示的实验电路，其中电源电压恒为12V，请完成下面实验步骤。
①如图丙所示，图中a、b处虚线框内，分别为电压表或开关S2，则a框内应是
②正确选择元件并连接电路后，闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为 V，此时小灯泡L1正常发光；
③再闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数如图丁所示；
④小灯泡L1的额定功率为 W。
【答案】 C 右 3 电压表 6 2
【详解】（1）[1]原电路中，电阻和电压表短路了，电流表应与电阻串联，电压表与电压并联，如下所示：
（2）[2]闭合开关，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在变阻器两端时有示数，说明与电压表并联的部分以外电路是通路，接在开关两端时无示数，说明与电压表并联的部分电路是断路，故电路故障是滑动变阻器断路，故选C。
（3）[3]先把10Ω的定值电阻接入电路，使其两端的电压为U并记下对应的电流值。当定值电阻换为15Ω后，由串联分压可知电压表的示数变大，要控制定值电阻两端的电压仍为U，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，此时滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）[4]由图乙可知，根据欧姆定律可知，保持电阻两端电压
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
（5）①[5]若b处为电压表，a处为开关，则a处的开关闭合时，若电压表能测L1的电压，则与电压表相连的上端为电压表的正接线柱；闭合S1，因电流从电压表负接线柱流入了，则电压表无法测量变阻器的电压，故b处不能为电压表，只能为开关，a框内为电压表。
②[6]正确选择元件并连接电路后，闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为6V，此时小灯泡L1正常发光。
④[7]再闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置不变，读出电压表示数如图丁所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为4V；L2灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=UI，灯L2的额定电流为
L1与变阻器串联后再与L2灯串联，因灯L1的额定电流为0.5A，故当L2正常发光时，L1也正常发光，由串联电路电压电压的规律，此时电压表示数
UV′=12V-6V=6V
此时小灯泡L1正常发光，再闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置不变，读出电压表示数如图丁所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为 4V；开关转换时，电路的连接没有改变，各电阻大小和电压不变，两灯仍正常发光，电压表测L1与变阻器的总电压，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压
U变=12V-4V-6V=2V
在第1次操作中，变阻器的电压为2V，由串联电路电压的规律，L1的额定电压为
UL1=6V-2V=4V
则小灯泡L1的额定功率为
PL1=UL1IL1=4V×0.5A=2W
23．（2024·安徽合肥·模拟预测）在“测定小灯泡电功率”的实验中，某同学选用的器材如下：两节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约1.2W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。
（1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求：①导线不能交叉，②当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。( )
（2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则测得小灯泡的额定功率为 W。
（4）该同学仔细思考后发现，若不用电流表，而用已知阻值的定值电阻R0、三只开关、电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U；
③小灯泡额定功率的表达式P额= （用含 R0、U额、U的式子表示）。
【答案】 见详解 断路 1
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，额定功率约1.2W，灯泡的额定电流约为
故电流表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮，说明变阻器接入电路的阻值变小，故变阻器应选左下接线柱与电流表串联接入电路中，变阻器上端接线柱任选一个与灯泡串联， 如下图所示：
（2）[2]他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表的示数接近电源电压，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，即故障的原因可能是小灯泡断路。
（3）[3]故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，由（1）可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]实验步骤： ①闭合开关S、S1， 断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；②闭合开关S、S2， 断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U ；③在①中，灯、定值电阻和变阻器串联，电压表与灯并联，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；在②中，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，此时定值电阻的电压
U0=U-U额
由欧姆定律可灯的额定电流
则小灯泡额定功率
08 间接法测量小灯泡电功率——没有电压表
24．（2024·四川广元·一模）小华在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为6Ω，电源电压为6V，滑动变阻器的规格满足实验要求。
（1）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现灯不亮，通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线；
（2）正确连接电路后，闭合开关发现电压表的示数为2.0V，为了使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动。若小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（3）上述实验结束后，同组的小张同学又取来R=10Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光，此时电路的总功率为 W。
【答案】 B 7.5 0.3 4.2
【详解】（1）[1]将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，电压表串联在电路中，连接错误，电路断路，电压表的示数接近电源电压，电流表无示数；电路图改正如下：
（2）[2]实验过程中，某次测量时电压表的示数为2.0V小于灯泡的额定电压3V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压3V。
[3]如图乙，电流表选择0~0.6A的量程，由指针位置可知，电流表的示数为0.4A，所以小灯泡正常发光时的电阻为
（3）[4]小灯泡与R并联，根据并联电路电压的规律知，小灯泡正常发光时，R两端的电压为
UR＝UL＝3V
根据欧姆定律知，电流表的示数为
[5]根据并联电路中电流的规律知，干路电流为
I＝IL＋IR＝0.4A＋0.3A＝0.7A
此时电路的总功率为
P总＝UI＝6V×0.7A＝4.2W
25．（2023·山东德州·中考真题）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，电源电压为，可供选用的滑动变阻器有和。
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“”或“”）；
（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现 （选填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“”并在图中画出那一根正确的连线；
（3）电路改正后，某次测量时电压表的示数为，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 ；
（4）该同学又取来的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光。此时电路的总功率为 W。
【答案】 电流表 B 9.5 0.38 4.68
【详解】（1）[1]已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，由欧姆定律得到灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻
故选用。
（2）[2]由图可知，电压表串联在电路中，电流表和灯泡并联，电压表内阻很大，通过电路的电流很小，电流表示数几乎为零。
[3]电压表和灯泡并联，电流表串联在电路中，如图所示：
（3）[4][5]某次测量时电压表的示数为，小灯泡的额定电压是3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即将滑片向B移动，使灯泡电压等于额定电压；由图乙所示电流表可知，其量程为0~0.6A，分度值是0.02A，示数为0.4A，小灯泡正常发光时的电阻为
（4）[6]图丙中灯泡和电阻并联，由并联电路电压的规律可知灯泡和电阻两端的电压相等，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
[7]小灯泡正常发光，通过灯泡的电流是0.4A，干路中的电流
I=0.4A+0.38A=0.78A
此时电路的总功率为
P=UI=6V×0.78A=4.68W
26．（2024·河南·一模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线正确连接电路，（要求滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表示数变小） ；
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W；
（4）小爽设计了如图丙所示的电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U，定值电阻的阻值为，请完成实验步骤并写出表达式：
①连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表 （选填“”或“”）的示数为 ；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I；
③计算出小灯泡的额定功率为 。
【答案】 小灯泡短路 1.8 左 0.6
【详解】（1）[1]在“测量小灯泡的电功率”实验中，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变小，说明电阻变大，即应该接滑动变阻器的左下端接线柱，连接如下：
（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，说明电路故障可能是小灯泡短路，分不到电压。
（3）[3][4]电压表示数如图乙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向左移动，使它接入电路的电阻变小，分到的电压变小，使电压表示数增大为2.5V。
[5]此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为
（4）[6][7][8]如图丙所示的电路，电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，电流表A2测通过R0的电流，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，由于R0与小灯泡并联，它们两端的电压相等，所以应使电流表A2的示数为；保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I；通过灯泡的电流为，小灯泡的额定功率为
09 间接法测量小灯泡电功率——复杂的电路改装
27．（2024·河南驻马店·一模）现有三只额定电压U额均为2.5V，电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。
（1）图甲电路中，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②图丁是图甲电流表的表盘，此时示数为 A；
③小灯泡L₁的额定功率为P1= W；
（2）图乙电路中，定值电阻的阻值为，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②读出电流表的示数为I=0.60A。计算出通过的电流为 A；
③小灯泡L2的额定功率为P2= W；
（3）图丙电路中，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①保持开关断开，同时闭合开关S和，调节的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关，同时闭合开关S和，保持 （填“”或“”）的滑片位置不变，调节 （填“”或“”）的滑片，使电压表示数仍为U额；
③仅将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再 ，记下电压表的示数，则小灯泡的额定功率P3= W。
【答案】 0.3 0.75 0.2 1 R2 R1 仅将R2的滑片P调至最右端 1.25
【详解】（1）[1]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[2]小灯泡L₁的额定功率为
（2）[3]由图可知，与灯泡并联，通过的电流
[4]流过灯泡的电流
小灯泡L2的额定功率为
（3）[5][6]断开开关，同时闭合开关S和，电路为两个滑动变阻器串联的电路，电压表测量两端的电压，故应保持的滑片位置不变，调节的滑片，使电压表示数仍为U额，此时的阻值等于灯泡的阻值。
[7]仅将的滑片P调至最左端，此时的阻值为零，记下电压表的示数，即电源电压为3.00V。再仅将R2的滑片P调至最右端，此时R2的阻值为其阻值最大值，即为10Ω，此时电压表的示数，即两端的电压为1.00V，则R2两端的电压为
[8]电路中电流为
则的阻值
即灯泡的电阻为，所以小灯泡的额定功率P3
28．（2024·江苏无锡·一模）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路故障改正后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，原因可能是 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）小明根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出的实验结论是： ；
（5）下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 ；
A． 电流表示数与R阻值的关系 B． 电压表示数与R阻值的关系
C． 变阻器接入电路阻值与R的关系D．电阻R的功率与R阻值的关系
（6）小明同学更换了电源，又增加了定值电阻R0、电阻箱R和一个单刀双掷开关，设计了几种单表测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图，如图丙所示，其中不能测出小灯泡的额定功率的电路图是 。
A． B．
C． D．
【答案】 R断路 变大 见详解 C B
【详解】（1）[1]根据实验要求，探究电流与电阻关系时，应保持定值电阻两端电压一定，电压表应测量定值电阻的两端电压，故应将电压表负接线柱改接到定值电阻左端，如图所示
（2）[2]闭合开关，电流表几乎无示数，表明电路可能存在断路，电压表示数接近3V，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，则断路可能发生在电压表测量范围内，故原因可能是R断路。
（3）[3]闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电阻变小，电阻中总电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，R两端电压变大，故电压表示数变大。
（4）[4]如图乙所示的图像，当定值电阻两端电压一定时，电流与对应的电阻乘积为一个定值，为反比例函数关系，得出的实验结论是当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
（5）[5]A．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，滑动变阻器接入电阻也变大，根据欧姆定律，电路中总电流变小。故A不符合题意；
B．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，电压表示数不变，故B不符合题意；
C．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，滑动变阻器接入电阻也变大，根据串联电路电流的规律可得
故在定值电阻两端电压不变时，滑动变阻器接入电阻与定值电阻的阻值成正比，图为过原点的直线，为正比例函数图像，故C符合题意；
D．R两端电压为一个定值，当R变大时，滑动变阻器接入电阻也变大，电路中总电流减小，根据可知R的功率变小，故D不符合题意。
故选C。
（6）[6]A．图A中，S先接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接b测量出灯泡和电阻箱两端的总电压，根据串联电路电压规律求出电阻箱两端的电压，利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，所以能测出小灯泡的额定功率，故A不符合题意；
B．无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率，故B符合题意；
C．图C中，S先接b，移动滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接a，调节变阻箱连入电路的电阻，使电压表的示数仍为2.5V时，根据等效替代法，此时电阻箱的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，根据可以计算出灯泡正常发光时的功率，所以能测出小灯泡的额定功率，故C不符合题意；
D．①S1闭合，电阻箱接最大电阻，滑动变阻器滑片置于最左端，S接b，此时电压表示数为U，则电源电压为U；
②S1闭合，滑动变阻器滑片仍置于最左端，S接a 调节电阻箱，使电压表示数为U - 2.5V，此时灯L正常发光，读出电阻箱示数为R，则电路中电流即小灯泡正常发光电流为
灯泡的额定功率为
故D不符合题意。
故选B。
10 自主设计探究类（含电阻箱、发光二极管等）
29．（2024·天津·模拟预测）小明家有一个电热水壶，铭牌标有“220V，**W”的字样，其中额定功率不清，在1000W左右。现有一个电压恒为6V的电源，一只电压表（量程为0~3V），一个最大阻值约为100Ω的滑动变阻器，一个电阻箱（是可以读出连入电路中阻值大小的变阻器），开关、导线若干，请你帮助小明测量出电热水壶的额定功率（电路不可重组），要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出电热水壶额定功率的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）；（2）见详解；（3）
【详解】（1）电热水器的电阻大约为
根据现有的器材，可以采用等效替代法先测出其电阻，再计算功率，故实验电路图如下图所示
（2）主要的实验步骤和需要测量的物理量
①按照电路图连接电路；
②闭合开关S1、S，R0与Rx串联，电压表测Rx的阻值，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U；
③断开S1，闭合开关S、S2，R0与R串联，电压表测R的阻值，调节电阻箱，使电压表的示数为U，根据串联电路分压的特点，两次R与Rx分得电压相同，表明电阻相同，读出电阻箱此时接入的阻值R，即被测电阻的阻值Rx=R。
（3）电热水壶额定功率的为
30．（2024·山东潍坊·一模）如图甲中是生活中常见的LED手电筒，它的核心部分是高亮度白色发光二极管，具有高亮度、低能耗的优点。为进一步认识发光二极管的节能情况，某兴趣小组选定额定电压为2.5V的发光二极管，进行了电功率的测定。
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉 ；
（2）闭合开关后发现发光二极管不亮，电压表示数为电源电压，电流表几乎没有示数，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，再闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则可知发光二极管的额定功率为 W；
（4）该兴趣小组的同学发现，实验过程中，电流表的示数都很小，于是撤去电流表，并增加一个阻值为的定值电阻，用图丁所示的电路测量发光二极管的电功率，请将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关S、，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；
②保持滑片P位置不动， ，记下电压表的示数为U；
③发光二极管额定功率的表达式： （用已知量和字母表示）。
【答案】 发光二极管断路/发光二极管连接错误 0.25 闭合开关S2、断开S1
【详解】（1）[1]发光二极管的额定电压为2.5V，则电压表选用0~3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，此时滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器的A接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]发光二极管连接正确，闭合开关后发现发光二极管不亮，电流表几乎没有示数，电压表示数为电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，则故障原因可能是发光二极管断路或发光二极管连接错误。
（3）[3]由乙图知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；发光二极管的额定功率
P=UI=2.5V×0.1A=0.25W
（4）[4][5]闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；此时发光二极管正常发光，保持滑片P位置不动，断开S1，闭合S2，此时电压表测量发光二极管和定值电阻两端电压，电压表的示数为U，此时定值电阻两端的电压
U'=U-2.5V电路中的电流
则发光二极管额定功率的表达式
11 测量小灯泡电功率与其他电学实验综合
31．（2024·安徽合肥·一模）用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有：干电池3节、滑动变阻器（铭牌上标有“20Ω，2A”字样）、电流表、电压表、开关各一个，已知阻值的定值电阻若干，导线若干。
（1）连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是 （选填“R短路”“R开路”或“滑动变阻器开路”）；
（3）排除故障后，探究电流与电阻的关系时，收集数据后，画出图像，如图乙所示，依据数据和图像，得到的结论是 ；
（4）某同学将定值电阻替换成小灯泡（额定电压为2.5V）接入电路，闭合开关，调节滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为 W。
【答案】 B R开路 见详解 0.6
【详解】（1）[1]连接电路，闭合开关前，为防止电流过大损坏电路元件，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，故应将滑动变阻器的滑片P移至B端。
（2）[2]闭合开关后，电流表示数几乎为零，表明电路中可能存在开路，电压表有示数，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，即开路发生在电压表测量范围以内，则故障可能是R开路。
（3）[3]根据图乙所示，当定值电阻两端电压一定时，电流与电阻的乘积为一个定值，故依据数据和图像，得到的结论是当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
（4）[4]小灯泡正常发光，额定电压为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，电流表接入量程为0~0.6A，示数为0.24A，则小灯泡额定功率为
32．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，实验室备了以下器材：电源（电压恒为）、电压表、电流表、滑动变阻器（有规格为“”和“”的滑动变阻器各一个）、开关、“5欧、10欧、15欧、20欧”的定值电阻各一个、导线若干。
（1）请将如图甲所示的实物电路补充完整。要求：变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大；( )
（2）实验中将几个定值电阻分别接入电路进行实验，得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像。由图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V；
（3）实验中选用“”规格的滑动变阻器进行实验，为了能收集全四组数据，请计算出实验中控制定值电阻两端电压的范围 ；
（4）完成上述实验后，小玖实验小组想继续实验“研究小灯泡电功率”，他们找来一个额定电压为小灯泡，用小灯泡替换定值电阻接入原电路。检查电路连接和操作都无误后，用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数如图丙，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是： ，直至观察到电压表示数为，记录此时电流表示数；
（5）为了完成实验“研究小灯泡电功率”，还需要收集的证据是： 。
【答案】 2 见解析 见解析
【详解】（1）[1]变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器连入电路的阻值减小，应用导线将开关的右接线柱与滑动变阻器右下角接线柱相连，如图所示
（2）[2]在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，由图可知，电压为
（3）[3]由串联电路电压比等于电阻比可得电压最小设定值为
解得
电流表选择的是小量程，电路中最大电流为0.6A，当定值电阻为5欧姆时，其两端电压为
实验中控制定值电阻两端电压的范围为。
（4）[4]用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数为2.8V，大于灯泡的额定电压，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是：断开开关，用“”替换“”的滑动变阻器，并调节滑片P到接入电路的阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，直至电压表示数为2.5V。
（5）[5]实验只测定了小灯泡的额定电功率，接下来需要收集的证据是：灯泡两端实际电压小于、大于时的电压和对应的电流表示数。
一、实验题
1．（2024·山东滨州·一模）小滨同学使用电源，四个定值电阻（阻值分别为）、电压表、电流表、标有“”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
（1）小滨连接如图甲所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图甲中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；( )
（2）改正电路，闭合开关前将滑动变阻器滑片滑至最 （填“左”或“右”）端．闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生 （填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，当接入定值电阻时，调节滑动变阻器的滑片到某位置，电流表的示数如图乙所示为 A．依次更换定值电阻进行实验，当接入电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持 V不变；
（4）通过分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（5）小滨还利用已知阻值的定值电阻和电流表设计了如图丙所示的电路，测量出了小灯泡L（额定电压为）的额定功率。
①闭合开关S和，断开，移动变阻器的滑片，使电流表示数为 ；
②闭合开关S和，断开，保持变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率 。（均用物理量符号表示）
【答案】 或 右 短路 0.4 2 反比
【详解】（1）[1]电路中应当将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联，将电压表并联在定值电阻两端，修改后正确电路图如图所示：
或
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器移至最大阻值处，即将滑片移至最右端。
[3]闭合开关，发现电流表有示数，证明电路不是断路；电压表无示数，证明与之并联的定值电阻短路。
（3）[4]由图可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此读数为0.4A。
[5]因为探究电流与电阻的关系，保持定值电阻两端电压不变，因此接入20Ω电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
（4）[6]通过分析实验数据可知，电流随电阻的增大而减小，所以得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[7][8]分析电路图可知，当闭合开关S和S1，断开S2，L和定值电阻R0并联，电流表测R0的电流，调节滑动变阻器使电流表的示数为
当闭合开关S和S2，断开S1时，L和定值电阻R0并联，电流表测干路的电流，保持变阻器滑片的位置不动，则小灯泡与定值电阻两端的电压依然为额定电压U额，R0的电流不变，小灯泡的电流为
所以小灯泡的额定电功率
2．（2024·广东深圳·模拟预测）如图所示，同学们利用小灯泡设计并完成了两个电学实验：探究串联电路电压的特点和测量小灯泡的电功率。
（1）如图甲测A与B之间的电压后，小明保持电压表的B连接点不动，只拆电压表的A连接点并接到C点上，测量两端电压。你认为小明的办法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ；
（2）如图甲连接好电路闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，电压表接B、C两点时的示数如图乙所示，则 V．小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小华同学评价小明的做法是不妥的，改进方法是 ；
（3）用图丙所示电路测量小灯泡的电功率，电源电压未知但恒定不变，滑动变阻器规格是“20Ω，1.5A”，小灯泡额定电压为2.0V
①把滑片置于最右端，闭合开关；
②移动滑片P，当电压表示数为2.0V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图丁所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 错误 电压表正、负接线柱接反了 1.2 换用不同规格的小灯泡进行多次实验 0.3 0.6
【详解】（1）[1][2]电压表要并联在用电器两端，应使电压表的“-”接线柱靠近电源负极，另一个接线柱靠近电源正极，如果接反，就会导致电压表指针反偏。实验中测量L2两端电压时，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出L2两端电压。
（2）[3][4]由图乙知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，则UBC=1.2 V；为了使实验结论具有普遍意义，应该换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
（3）[5][6]闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图丁所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A，即通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率
3．（2024·山东威海·一模）某实验兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5V，请结合自己做过的实验，回答下列问题：
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整 ；（要求滑动变阻器的滑片向右滑动，小灯泡变亮）
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电压表有示数；电流表的示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是 。故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为 A，并将此数据填入表格中，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，通过实验你会有很多的发现，请写出其中的一条 ，有位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的实验是 。
【答案】 灯泡断路 B 0.42 1.05 灯泡的电压越大，功率越大，灯泡越亮 测量定值电阻的大小
【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片接B接线柱时，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变小，把滑动变阻器串联接入电路；灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选用0~3V。电路图如图所示：
（2）[2]闭合开关后，灯泡不亮，电流表指针几乎为零，因电路为串联，说明电路有断路故障。电压表有示数，说明电压表与电源相通，则产生这一现象的原因是灯泡断路。
[3]电压表的示数为2.2V，而灯泡的额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，由串联分压的规律可知，必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动。
[4][5] 电流表的量程为0~0.6A，示数为0.42A；灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.42A=1.05W
（3）[6][7]由表格中的数据可知：灯泡的电压越大，功率越大，灯泡越亮；将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的实验是测量定值电阻的阻值大小。
4．（2024·广西钦州·一模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为6V 的电源、额定电压为2.5V 的小灯泡（灯丝电阻约为 10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，滑动变阻器R（50Ω 0.5A） ；
（1） 为了保护电路，闭合开关前应将滑片P移至 （选填“A”或“B”） 端；
（2）如图甲，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，灯泡变 （选填“亮”或“暗”）
（3） 当滑动变阻器的滑片P 移到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； 根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）完成了上述的实验后，同学们还想测另一只额定电压为的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。利用阻值已知的定值电阻 设计了如图丁所示的电路，并操作如下：
①连好电路，只闭合开关S、S₁，调节滑动变阻器，使电压表的示数为
②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 ，读出电压表示数为U₂；
③小灯泡的额定功率 = （用 和 表示）
【答案】 B 亮 2.2 A 0.5 S、S2
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器要调至阻值最大端，即B端。
（2）[2]由图知，滑片向A端移动，滑动变阻器接入的阻值变小，电路中电流变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器的分压减小，而灯泡两端的分压增大，根据公式P=UI可知，小灯泡的实际功率变大，由此可知小灯泡变亮。
（3）[3][4]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V。因2.2V小于灯的额定电压2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。
[5]根据图丙信息，灯在额定电压2.5V时，电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
（4）[6][7]在步骤①中，灯泡、R0和R串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1，此时灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U2。灯泡、R0和R仍串联，电压表测灯泡和R0两端的总电压，因此时电路连接方式不变，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为
U0=U2﹣U1
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯的额定电流灯的额定功率
5．（2024·广东江门·一模）如图所示是九3 班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为 10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为 10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 W；
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 （只填序号）。
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
【答案】 R2 灯泡断路 D 右 0.75 A
【详解】（1）[1]连接电路时，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中，滑片P向左移动时灯变暗，说明电路中电流变小，变阻器连入阻值变大，所以应将变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]当灯泡正常发光时两端电压等于2.5V，此时灯泡电流（即电路中电流）约为
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值约为
所以应选择最大阻值50Ω的滑动变阻器R2。
（3）[3]连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明可能有断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障的原因是与电压表并联的灯泡断路。
（4）[4]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，下一步操作：向右移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作。
故选D。
（5）[5]由图乙可知，电压表小量程的分度值为0.1V，示数为0.5V，所以应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向右端移到合适位置。
[6]由图丙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光的电流为0.3A，则小灯
泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（6）[7] A．为减小误差，测量定值电阻的电阻值需要取多次测量的平均值，故A符合题意；
B．灯泡电阻会随温度变化而变化，所以测量小灯泡的电阻值不能取多次测量的平均值，故B不符合题意；
CD．电压不同定值电阻和小灯泡的电功率也不同，所以这两个实验不能取多次测量的平均值，故CD不符合题意。
故选A。
6．（2024·陕西西安·二模）小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，改到正确的位置；( )
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是 （选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“左”或“右”），同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是 （选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下。
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
【答案】 A 左 电压表 3 B 5
【详解】（1）[1]图甲中变阻器与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（2）[2]小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，电路为通路，电路的电流过小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，可知电流大小不变，变阻器失去了变阻的作用，故出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故选A。
（3）[3][4]排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为4V，灯在额定电压下正常发光，4V小于灯的额定电压6V，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，故滑片向左移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡正常发光。
（4）[5]根据绘制的小灯泡的I-U图像可知，灯在额定电压下的电流为0.5A，则该小灯泡的额定功率为
P=UI=6V×0.5A=3W
（5）[6]电源电压为8V，当灯正常发光时，变阻器的电压为
U滑=8V-6V=2V<3V
若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，故可把该电压表并联到滑动变阻器的两端,故选B。
（6）[7]在①中，变阻器与灯串联后再与待测电阻串联，电压表测灯的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；在②中，电压表测灯与待测电阻的电压，保持滑动变阻器的滑片位置不动，因此时各电阻的大小和电压不变，灯的电压不变仍为3V（根据丙图可知，灯的电流为0.3A），根据串联电路电压的规律，此时待测电阻的电压为
Ux=4.5V-3V=1.5V
由串联电路电流的规律及欧姆定律
7．（2024·河南驻马店·一模）小亮用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整 。
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的 （选填“最左端”或“最右端”）；实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 作用。
（3）闭合开关后，发现无论怎样移动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，改变变阻器滑片的位置进行多次测量，并根据所测数据绘制的U-I关系的图像（如图乙所示），则被测电阻的阻值为 Ω，多次测量的目的是 。
（5）小亮利用已知阻值的定值电阻R0和电流表设计了如图丙所示的电路，测量出了小灯泡L（额定电压为U额）的额定功率。
①闭合开关S和S1，断开S2，移动变阻器的滑片，使电流表示数为；
②闭合开关S和S2，断开S1，保持变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率P额= 。（均用物理量符号表示）
【答案】 最左端 改变电阻的电压和电流 断路 10 减小误差
【详解】（1）[1]分析原图可知，滑动变阻器下端接线柱已经连接，应当将上端的接线柱与电流表的负极接线柱连接起来，同时要将开关右端接线柱与电源负极接通，如下图：
。
（2）[2]为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的阻值最大处，即最左端。
[3]为提高测量的准确程度，减小误差，要多次测量取平均值，实验中，滑动变阻器除了保护电路，还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流。
（3）[4]闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，故原因可能是定值电阻断路。
（4）[5]由图可知，应用欧姆定律可求
所以，被测电阻的阻值为10Ω。
[6]实验中多次测量取平均值，可以减小误差，提高测量的准确程度。
（5）[7]分析电路图可知，当闭合开关S和S1，断开S2，L和定值电阻R0并联，电流表测R0的电流，调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压，则定值电阻两端的电压为U额，电流表的示数为
当闭合开关S和S2，断开S1时，L和定值电阻R0并联，电流表测干路的电流，保持变阻器滑片的位置不动，则小灯泡与定值电阻两端的电压依然为额定电压U额，R0的电流不变，小灯泡的电流为
所以小灯泡的额定电功率
即。
8．（2024·江苏无锡·一模）“测小灯泡电功率”实验如图甲所示，已知电源电压为 3V，小灯泡额定电压为 2.5V。
（1）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片应调至最 （填“左”或“右”）端。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为 1.5V 时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为 W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向 （填“左”或“右”）端移动；
（2）完成上述实验后，小敏设计了如图丙所示的电路，测量额定电流为 I 额的小灯泡的额定功率。已知电源电压不变，滑动变阻器 R1的最大阻值为 R1.实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S1，移动 R1滑片，使电流表的示数为I额，小灯泡正常发光；
③使开关 ，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片使电流表的示数为I额；
④保持 滑片位置不动（填“R1”或“R2”），将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为 P额= （用 I额、I1、I2、R1表示）。
【答案】 断开 左 0.45 右 S1断开，S2闭合 R2
【详解】（1）[1][2]连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处，即最左端。
[3]闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则此时小灯泡的功率为
[4]灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为1.5V，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，故滑片应向右移动。
（2）[5][6]由图丙得：
②闭合开关S1，此时灯泡与R1串联，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③闭合开关S2、断开S1，R1与R2串联，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。此时电路中电流仍为I额，由等效电路得
④为测量变阻器R2接入电路的阻值，应保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，因电源电压不变，由串联电路特点和欧姆定律可得
解得
⑤[7]小灯泡额定功率的表达式为
9．（2024·广东·一模）在“测定小灯泡的电功率和电阻”的实验中，荣荣同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为6V。
（1）为顺利完成实验，现有变阻器为型号：R1“10Ω，1.5A”和R2“20Ω，1A”供选择，则 ；
A．只能选择R1 B．只能选择R2 C．R1与R2均可选用
（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整，要求：闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大 ；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
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，观察小灯泡是否发光
（4）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。小灯泡正常发光的电阻约为 Ω；
（5）在测量小灯泡的电阻时，荣荣为了使测量更准确，采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法，你认为荣荣的做法 （选填：“是”或“不”）必要的。
【答案】 B C 0.7 8.9 不
【详解】（1）[1] 已知灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，则灯泡正常发光的电流为
灯泡与滑动变阻器串联，根据串联分压特点可知，滑动变阻器两端最大分压为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
故只能选择规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器R2，故AC不符合题意，故B符合题意。
故选B。
（2）[2] 由电路图可知，滑动变阻器与开关、灯泡、电流表串联，电压表与灯泡并联，灯泡额定电压为2.5V，电压表应选0～3V量程，灯泡正常发光时的电流约为0.25A，电流表应选0～0.6A量程，滑动变阻器采取“一上一下”接法，当滑动变阻器右下接线柱与开关左接线柱相连时，滑动变阻器的电阻丝接入电路最长，即滑动变阻器接入电路的电阻最大，如图所示：
（3）[3] 闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，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，接下来应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故AB不符合题意，故C符合题意。
故选C。
（4）[4][5] 由图乙可知，电流表接入的是小量程，则图丙中电流表的分度值为0.02A，电流表示数为0.28A，则小灯泡的额定功率为
小灯泡正常发光的电阻约为
（5）[6] 由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不同电压下，灯泡的电阻不同，不能求平均值，所以容容的做法是不必要的。
10．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）某小组同学在探究“小灯泡亮度与实际功率的关系”的实验中，要测量小灯泡的两端电压低于额定电压、等于额定电压和1.2倍额定电压下的功率，并观察灯的亮度、可供选择的实验器材有额定电压为2.5V小灯泡，滑动变阻器、电流表、电压表、3V稳压电源、开关各一个，导线若干。
（1）该小组同学连接的部分电路如图甲所示，请用笔画线，将图甲中的实验电路连接完整 ；
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，可以判断电路中可能的故障是 ；
（3）排除故障后，某次实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）记录的实验信息如表所示：
依据表格中的数据，小灯泡的额定功率 W；
（5）分析实验信息，可得出小灯泡的亮度与电功率的关系是： ；
（6）其他同学认为可以利用图中所示的电路中的实验器材，完成“探究电流与电压的关系”的实验研究，你同意这种做法吗？ （选填“同意”或“不同意”）。理由是：
【答案】 小灯泡断路 A 0.75 见解析 不同意 见解析
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以判断电路中可能的故障是小灯泡断路。
（3）[3]电压表示数如图乙所示，电压表选择小量程，电压表分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑动变阻器的滑片向A端移动。
（4）[4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）[5]由表中数据可知，灯泡实际功率越大，亮度越亮，灯泡的亮度是由实际功率决定。
（6）[6][7]在“探究电流与电压的关系”的实验中，应控制电阻阻值不变，而灯丝电阻随温度的升高而增大，因此利用图中所示的电路中的实验器材，不能完成“探究电流与电压的关系”的实验。
11．（2024·新疆伊犁·一模）小霞和小丽在做“测量小灯泡功率”的实验中，使用如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的灯泡，三个滑动变阻器（10Ω 1A），（50Ω 0.5A），（100Ω 0.2A），开关，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：滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮）
（2）小霞正确连接电路，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 ；
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器某处断路 D．滑动变阻器某处短路
（3）排除故障后，小霞再次闭合开关，发现电压表示数小于2.5V，为了测量灯泡正常发光时的功率，她应该将滑动变阻器的滑片往 （选填“左”或者“右”）移动，直至电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙，由此可知，小灯泡的额定功率为 W；
（4）小霞通过多次实验，将所测得的数据填到下表格中
根据小霞的实验数据可知，这个灯泡正常发光时的电阻是 Ω（保留一位小数）；他们所使用的滑动变阻器应该为 （选填“”、“”或“”）；
（5）选用现有实验器材，小丽同学将“50Ω 0.5A”的滑动变阻器滑片移到一半的位置，如图所示，并在M、N之间接入两个不同规格的小灯泡“8V 3.2W”、“6V xW”（忽略温度对灯丝电阻的影响），结果发现两个灯泡的亮度一样，并用电压表、电流表测其功率进行了验证，则的额定功率是 W。
【答案】 A 左 0.75 8.3 R2 1.8
【详解】（1）[1]本实验中，滑动变阻器应与灯泡串联从而控制灯泡的亮度，滑片左移灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入电路的阻值减小，所以应将其左下接线柱接入电路中，如下图所示：
（2）[2]A．若灯泡短路，灯泡不亮，电路仍是通路，电流表有示数，同时电压表被短路，无示数，故A符合题意；
B．灯泡断路，电压表被串联入电路中，此时电流表应无示数，电压表有示数且几乎等于电源电压，故B不符合题意；
C．滑动变阻器某处断路，整个电路断路，两电表都无示数，故C不符合题意；
D．滑动变阻器某处短路，电路仍为通路，两电表都有示数，且灯泡会非常亮，故D不符合题意。
故选A。
（3）[3]灯泡两端的电压小于灯的额定电压，要使灯泡正常工作，应使灯泡两端增大到2.5V，根据串联电路电压的特点，应减小滑动变阻器分得的电压，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，所以滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V为止。
[4]由图乙知，电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A ，则灯泡正常发光电流为0.3A，所以灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[5]由表格中数据可知，灯泡正常发光的电压为2.5V，通过的电流为0.3A，此时灯泡电阻
[6]由串联分压可知
灯泡正常发光的电压为2.5V，电源电压恒为6V，则有
解得
由于灯泡正常发光的电流为0.3A，所以通过滑动变阻器的电流为0.3A，滑动变阻器的阻值为11.62Ω，所以使用R2进行实验。
（5）[7]将小灯泡L1和L2串联在M、N之间，则通过两个灯泡的电流相同；由于两个灯泡的亮度一样，则两个灯泡的实际功率相同，由P=I2R可知，两个灯泡的电阻相同；忽略温度对灯丝电阻的影响，由可得
代入数据可得
解得L2的额定功率
12．（2024·河南漯河·一模）小明用如图甲所示的电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡（电阻约为10Ω）的电功率。电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器a、b，规格分别为“10Ω1A”和“20Ω1A”。
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片向右滑动时，小灯泡变亮；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，电路故障是 ；
（3）为了完成实验，小明应该选用的滑动变阻器是 （选填“a”或“b”）；
（4）调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端滑动，移动滑片P直至电压表示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡额定功率为 W；考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，那么这种方法测量出来的电功率 （选填“大于”“小于”或者“等于”）真实值；
（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图戊所示的电路也可测量该小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器， ；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，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；
③小灯泡的额定功率的表达式为= 。
【答案】 灯泡断路 b B 2.5 0.65 大于 使电流表示数为
【详解】（1）[1]根据滑动变阻器滑片P向右端滑动时，小灯泡变亮可知电路的电流变大，电阻变小，所以滑动变阻器接的右下接线柱，如图所示：
（2）[2]电流表示数几乎为零，说明可能电路断路，电压表的示数接近电源电压且几乎不变，则电压表与电源连通，说明与电压表并联部分断路，即灯泡断路。
（3）[3]灯泡正常发光时的电流约为
电源电压为6V，灯泡正常时，滑动变阻器两端的电压为
则此时滑动变阻器的电阻为
故滑动变阻器应选择b。
（4）[4][5][6]电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，就要减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向B端移动，直到电压表的示数为2.5V，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V时灯泡正常发光，由图乙知电流表的分度值是0.02A，电流表读数，灯泡的额定功率为
[7]电压表并联在灯泡两端，所测得的电压是准确的，电流表测量的是通过电压表和灯泡的电流之和，所以电流表示数比实际通过灯泡的电流偏大，根据可知，这种方法测量出来的电功率大于真实值。
（5）[8][9]闭合开关S、S1，断开S2，此时电阻R0与灯泡并联，电流表测量电阻R0的电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为
此时灯泡正常发光，闭合开关S、S2，断开开关S1，此时电阻R0与灯泡并联，电流表测量干路中的电流，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，则灯泡正常发光时的电流为
则小灯泡的额定功率的表达式为
13．（2024·四川泸州·二模）小明利用电学实验盒设计并进行了以下几组实验（采用的电源都是三节新干电池）：
（1）实验一：利用图甲电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为U0不变；
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片置于图中最右端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于 而造成的；
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，多次实验，得到I与的关系如图乙所示，U0= V；
③在本实验的交流与评估环节，甲同学想知道每次实验中滑动变阻器连入电路的电阻值，但又无法从滑动变阻器上读取。乙同学思考了一会儿，发现一个规律：在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的 倍；
（2）实验二：将图甲中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W；当小灯泡的电功率为0.6W时，小灯泡的电阻为 Ω；
（3）实验三：小明打算增加一个阻值为R0的电阻，用图丁所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 （用已知字母表示）。
【答案】 电阻箱短路 2 1.25 1.25 3.75
【详解】（1）①[1]电流表有示数，电压表示数为零，故障可能是电压表被短路或电压表断路；由于调节滑动变阻器时，电流表示数有明显变化，则说明电阻箱未接入电路，据此可知电路故障可能是电压表或电阻箱被短路。
②[2]由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05Ω-1，则，则电压
③[3]由题意可知电源为三节新干电池，所以电源电压
由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端分得的电压
由串联电路分压原理可知
解得
在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的1.25倍。
（2）[4]灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，对应的电流，则灯的额定功率
[5]根据图丙可知，当小灯泡的电功率为0.6W时，通过灯泡的电流，灯泡两端电压，由欧姆定律可得小灯泡的电阻为
（3）[6]闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，由于电路连接方式不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡两端的电压仍为U1；根据串联电路电压规律，定值电阻两端的电压是
定值电阻中的电流为
定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是
小灯泡的功率为
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.56
2
1.5
0.22
6.82
3
2.0
0.25
8.00
4
3.0
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
1
2
2.5
3
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.3
1.5
2.0
2.5
2.9
I/A
0.06
0.20
0.24
0.28
0.30
P/W
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2
3
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
3.8
4.5
电流I/A
0.2
0.3
0.32
电功率P/W
灯泡亮度
微亮
正常
较亮
2.4
3.6
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
3.0
0.32
0.96
最亮
2
2.5
0.30
正常发光
3
2.0
0.26
0.52
较暗
实验者
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
小霞
1
1.5
0.24
6.25
2
2.0
0.28
7.14
3
2.5
▲
根据要求或电路图连接实物图，实物图连接改错，电路连接注意事项；
.根据小灯泡的发光情况、电表示数有无分析故障原因，或利用元件检测电路故障位置和类型；
测量小灯泡额定功率的操作(使小灯泡两端电压达到额定电压)；
根据电表数据或小灯泡的U-I/I-U图像，计算小灯泡的电功率；
在缺电压表或电流表的情况下利用等效替代思想测小灯泡的电功率.
测定小灯泡的电功率
1.实验原理：
2.实验器材：电源、电灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
3.电路图：
4.实验步骤
（1）按电路图连接好电路，断开开关，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡在额定电压下发光，观察电流表和电压表的示数，记录为Ie、Ue，记录小灯泡的亮度；
（3）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍，观察电流表和电压表的示数，记录为I1，U1，记录小灯泡的亮度；
（4）调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压低于额定电压，观察电流表和电压表的示数，记录为I2，U2，记录小灯泡的亮度；
（5）重复步骤4两次，观察电流表和电压表的示数，记录为I3、U3，I4、U4，记录小灯泡的亮度；
（6）根据P=UI，算出小灯泡的额定功率Pe和实际功率的电功率P1……P4；
（7）分析数据，整理器材。
5.实验结论：
小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
当小灯泡的两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光；
当小灯泡的两端的电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光比正常情况下亮；
当小灯泡的两端的电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光比正常情况下暗。
方法小结：
特殊方法测小灯泡电功率
1. 设计思路：特殊方法测小灯泡的电功率和特殊方法测小灯泡的电阻(见下①、②) 两个实验方案
的设计思路是相同的，都利用的是等效替代法.
特殊方法测小灯泡的电阻：①. 缺电流表
设计思路：利用电压表并联阻值已知的定值电阻等效替代电流表，并通过移动滑动变阻器的滑片
使小灯泡正常发光.如图甲
注：在等效替代的过程中，在小灯泡正常发光后，电路中的电流不能发生变化，即电路中的总电阻不
能发生变化.
②. 缺电压表
设计思路：①利用电流表串联阻值已知的定值电阻等效替代电压表，通过移动干路上滑动变阻器
的滑片使小灯泡正常发光.如图乙
2. 方案设计要点：当小灯泡的额定电流(或额定电压)已知时，用等效替代法测出小灯泡正常发光时 的电压(或电流),或利用电阻箱替代小灯泡，测出小灯泡正常发光时的电流、电压，然后用电功率公式进行计算..
3.额定功率与实际功率大小相关分析
小灯泡部定电压与新定动率的关系足 ,但因小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一
个定值，故不能直接通过未正常发光时的电阻求解小灯泡的额定功率.
目录：
01 直接法测量电功率
02 直接法测量电功率（含I-U图像）
03 间接法测量电功率—电压表不在小灯泡两端
04 间接法测量电功率—多开关问题
05 不含电路图题型
06 测完电功率进一步改装探究题
07 间接法测量小灯泡电功率——没有电流表
08 间接法测量小灯泡电功率——没有电压表
09 间接法测量小灯泡电功率——复杂的电路改装
10 自主设计探究类（含电阻箱、发光二极管等）
11 测量小灯泡电功率与其他电学实验综合
01 直接法测量电功率
1．（2024·安徽合肥·一模）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻和电功率。
（1）用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大 ；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数为2V。要测量小灯泡正常发光时的电阻和电功率，应将滑动变阻器的滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）；
（3）灯泡正常发光时，电流表示数如图丙，该灯泡的电阻为 Ω（保留一位小数）；该灯泡的额定功率为 W。
【答案】 B 8.3 0.75
【详解】（1）[1] 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压，已知灯泡额定电压为2.5V，则电压表接入电路的量程为小量程，电压表与灯泡并联，要求滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变大，故应将滑动变阻器的右下接线柱与电流表正接线柱相连，且电流表接入电路的量程为小量程，如图所示：
（2）[2] 实验时，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数为2V，已知小灯泡的额定电压为2.5V，根据串联分压特点可知，需要减小滑动变阻器两端的电压，即应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，同时观察电压表，直至示数为2.5V。
（3）[3][4] 由图丙可知，电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A，灯泡的额定电压为2.5V，则灯泡正常发光时的电阻为
灯泡的额定功率为
2．（2024·云南曲靖·模拟预测）兴趣实验小组在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，选用的实验器材：标有“2.5V”字样的待测小灯泡、两节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及若干导线。
（1）设计的实验电路图如图甲所示，根据电路图连接实物电路时开关应 。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 （选填“a”或“b”）端；
（2）连接好实物电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表始终无示数，电流表有示数且移动滑片P其示数发生变化。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡 ；
（3）排除故障后，移动滑片P，电压表示数如图乙所示，为 V。为了完成实验，此时应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数为 V，此时电流表示数为0.3A，则所测小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数）；
（4）本次实验还能测出小灯泡正常发光时的额定功率为 W。
【答案】 断开 b 短路 1.5 左 2.5 8.3 0.75
【详解】（1）[1][2]连接实物电路时，为了保护电路，开关应断开，闭合开关前，滑动变阻器的阻止应处在最大值，滑片P应调至b端。
（2）[3]闭合开关，发现电流表有示数，且移动滑片P其示数发生变化，说明电路为通路；小灯泡不发光，电压表始终无示数，可能是电压表或小灯泡短路，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡短路。
（3）[4]如图乙，电压表接入小量程，分度值为0.1V，读数为1.5V。
[5][6]小灯泡的额定电压为2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器的电压，因此应减小滑动变阻器的电阻，即此时应将滑片P向左移动，直到电压表示数为2.5V。
[7]所测小灯泡正常发光时的电阻为
（4）[8]实验测出小灯泡正常发光时的额定功率为
3．（2023·安徽·中考真题）用图1所示电路测量小灯泡的电阻和电功率，电源电压为4.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“a”或“b”）端；
（2）正确连接电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器进行多次测量，部分实验数据如上表所示。第4次测量时，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为 Ω，电功率为 W；
（3）由实验数据可以判断，小灯泡正常发光时的电阻可能为 （选填“①”“②”或“③”）。
①7.60Ω ②8.93Ω ③10.60Ω
【答案】 b 10 0.9 ②
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，则应将滑动变阻器的滑片P移至b端。
（2）[2][3]第4次测量时，电流表示数如图2所示，从图2可以看到，电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，指针指在刻度盘的中间，电流示数为0.3A。再从表格中得知，电压表的示数为3.0V，即小灯泡的电压为3.0V，根据欧姆定律的变换式可知，此时小灯泡的电阻为
根据电功率的公式可知，此时小灯泡的电功率为
（3）[4]第4次测量时，小灯泡的电阻为10Ω。从表中的数据可以看到，随着灯泡电压的增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，灯丝的电阻值在增大。小灯泡正常发光时，其电压为2.5V，这电压值在第3次实验与第4实验之间，那么电阻值也应该在第3次实验与第4实验之间。第3次实验是8Ω，第4实验是10Ω，则这电阻值在8Ω与10Ω之间。
故选②。
4．（2024·山西晋城·一模）小明在进行测量小灯泡电阻的实验中，选用的器材有两节新干电池、一个阻值范围在5~10Ω的小灯泡及其他如图所示的器材。
（1）将实验器材连接成如图甲所示的实验电路，但粗心的小明有一根导线连接错误，请你帮小明在接错的那根导线上打“×”，然后另画一根导线使电路连接正确 ；
（2）电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表和电流表的示数如图乙所示，则此次实验所测得的小灯泡的电阻值是 Ω（结果保留1位小数）；
（3）若小灯泡的额定电压为2.5V，用该电路来测小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动；
（4）小明为了测量不同电压下小灯泡的电阻，又测量了几组数据，请你帮他设计一个记录实验数据的表格；
（5）小明想利用本实验测量某一未知电阻的阻值。在实验中他发现电流表已损坏，电压表完好，于是设计了如图丙所示的电路，也完成了实验。请你将下列实验步骤填写完整（已知滑动变阻器的最大阻值为R0）；
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于阻值最小处，读出此时电压表的示数，记为U1；
②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，读出此时电压表的示数，记为U2；
③未知电阻Rx= （用已知量和测量量表示）。
【答案】 6.4 左 见解析
【详解】（1）[1]电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端，测灯泡和滑动变阻器的总电压，应把电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]电压表选择的是0~3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.3V；电流表选择的是0~0.6A量程，对应的分度值为0.02A，此时的示数为0.36A；小灯泡的电阻值
（3）[3]电压表示数2.3V小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率，应提高灯泡两端的电压，需要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的分压规律可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即应将滑片P向左端移动。
（4）[4]测量不同电压下小灯泡的电阻，表格中有电压、电流和电阻，如下表所示：
（5）[6]闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压，读出此时电压表的示数记为U1；再将滑动变阻器的滑片移到最右端，Rx和滑动变阻器的最大阻值R0串联，电压表测Rx两端的电压，读出此时电压表的示数，记为U2；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器的最大阻值为R0时两端的电压为
U滑=U1-U2
因串联电路中各处的电流相等，则有
解得。
02 直接法测量电功率（含I-U图像）
5．（2024·江苏常州·一模）小明在“测量小灯泡电功率”实验中，选用如图1所示的器材和电路。其中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将滑动变阻器连入电路 ，要求：向右移动滑片P，灯泡变亮。连接电路时，开关应处于 状态；
（2）连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，则下一步操作应该是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．更换电池 D．移动滑片P
（3）根据测得的数据绘制的通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像如图2所示，小灯泡的额定功率为 W；实验中 （选填“能”或“不能”）长时间使电压表的示数保持3V；
（4）实验中电表的最小示数为“0.5V 0.1A”，滑动变阻器的最大阻为 Ω；
（5）用一个定值电阻取代原电路中的电流表，设计电路图如图3所示，调节滑动变阻器滑片P使电压表示数为，接着保持滑片位置不变，将电压表 （选填“A”或“B”）点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为 （用、、U等物理量符号表示）。
【答案】 断开 D 0.625W 不能 55 B
【详解】（1）[1]向右移动滑片P，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如图所示：
[2]为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）[3]连接好电路闭合开关后，灯泡不亮，电压表和电流表均偏转，说明电路是通路，只是电路中电流比较小，灯泡实际功率太小导致不亮，下一步操作应该是移动滑片P，观察灯泡的亮度，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[4]由图2可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则灯泡额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W
[5]灯泡的额定电压是2.5V，电压表测量灯泡两端电压，所以不能长时间使电压表的示数保持3V。
（4）[6]电源电压恒为6V，灯泡和滑动变阻器串联，当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时滑动变阻器两端的电压最大，灯泡两端的电压最小，电压表测灯泡两端的电压，即灯泡两端的电压是0.5V，此时滑动变阻器两端的电压
U'=U-UL=6V-0.5V=5.5V电流表的示数为0.1A，此时电路中的电流是0.1A，则滑动变阻器接入电路中的阻值
滑动变阻器的最大阻值为55Ω。
（5）[7][8]调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接线柱流入，将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数U；电压表位置更换后，各个电阻的大小及其两端的电压都不变，灯泡仍然正常发光，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压
U0=U-U额由欧姆定律，通过定值电阻的电流
根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率
6．（2024·广东深圳·模拟预测）小惠在“测定小灯泡的功率”的实验如图甲、恒压电源为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时，开关保持断开，电流表应选择 （选填“0~0.6A”或“0~3A”）量程；
（2）此时，电压表示数如图乙所示，小惠需要再将滑片P向 （填“左”或“右”）调节，才能使小灯泡正常发光；继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组数据。并绘制成图像（丙）、根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是 W；
（3）进一步分析图丙可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐 （选填“增大”“减小”或“不变”），灯丝电阻变化的主要原因是 。
（4）小城同学设计了另一种方案：不用电流表，但增加了一只阻值已知的定值电阻，用图丁所示的电路进行实验，也测量出了该小灯泡的额定功率。具体步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，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，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，电压表示数为U；
③利用此方法测量出小灯泡的额定功率表达式 （用已知和所测量的物理量符号表示）。
【答案】 0~0.6A 左 0.5W 增大 灯丝电阻随温度的变化而变化
【详解】（1）[1]由题意知，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为
故电流表应选用小量程即“0-0.6A”与灯串联。
（2）[2] 由图乙知，电压表选用小量程，其分度值为0.1V，此时电压表示数为2.2V，依题意得，小灯泡的额定电压为2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左移动，使滑动变阻器接入电路中的电阻变小，使滑动变阻器分到的电压变小，使小灯泡的电压增大为2.5V。
[3] 由图丙知，当小灯泡两端电压为2.5V时，其正常发光，此时通过灯泡的电流为0.2A，则小灯泡正常发光时的功率，即额定功率为
（3）[4]进一步分析图像可知，电压为1V、1.5V、2.5V时，对应的电流约为0.12A、0.16A和0.2A，由欧姆定律，第一次灯的电阻为
同理，第二次灯的电阻为
第三次灯的电阻为
即随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大。
[5]由图丙知，灯泡两端电压的增大，电流增大，由P=UI可知，灯泡的实际功率增大，灯丝的温度升高，由此可知灯丝电阻变大的原因是，电阻随温度的升高而增大。
（4）[6]由题意知，当闭合开关，电压表测量灯泡两端电压，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额，灯正常发光；然后保持滑片位置不变，将电压表接在“a”处的导线换接到“b”处，电压表测量灯泡与定值电阻两端的总电压为U，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，此时定值电阻两端的电压为
U0=U-U额
额由欧姆定律和串联电路的电流特点可知，通过小灯泡的电流为
则小灯泡的额定功率为
7．（2024·江西南昌·一模）小红用如图甲所示的电路测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻约为。除小灯泡外，实验室提供的器材有：电压为6V的电源，电流表（0~0.6A 0~3A），电压表（0~3V 0~15V），滑动变阻器（，1.5A），滑动变阻器（，1A），开关一个，导线若干。实验前小红经过分析，电流表选用了（0~0.6A）量程。
（1）为保证实验的顺利进行，提高实验的准确性，电压表量程应该选 ，滑动变阻器应该选 （选填“”或“”）；
（2）请按照小红设计的电路图，帮助她用铅笔画线代替导线，把乙图中实物连接图补充完整；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 端（选填“左”或“右”）；若连好电路，闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是 ；
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动；
（5）经过多次实验，由数据画出了如图所示的图像，计算出小灯泡的额定功率是 W。
【答案】 0~3V 右 灯泡断路 左 0.625
【详解】（1）[1]电压表测量灯泡的电压，灯泡的额定电压为2.5V，则为了提高实验的准确性，电压表量程应该选0~3V。
[2]变阻器与灯泡串联，当灯泡正常发光时，变阻器的电压为
电路电流为
由欧姆定律得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
故应该选。
（2）[3]由图甲得，变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，电压表量程选用0~3V，灯泡额定电流小于0.6A，则电流表的量程选用0~0.6A，变阻器的滑片向右移动，接入电路中电阻变大，则变阻器的左下接线柱接入电路中，根据电路图连接实物图，如图所示：
（3）[4]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的最右端。
[5]若连好电路，闭合开关瞬间，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速摆过满刻度线，则故障可能是与电压表并联的灯泡断路。
（4）[6]排除故障后，移动滑片P到某一位置时，发现电压表示数为2.0V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向左端移动，减小接入的电阻，增大电路电流，使电压表的示数为2.5V。
（5）[7]由图像得，当灯泡的电压为2.5V时，电流为0.25A，小灯泡的额定功率是
03 间接法测量电功率—电压表不在小灯泡两端
8．（2024·山东菏泽·一模）在“测量小灯泡电功率"的实验中，电源电压为6V且保持不变，小灯泡额定电压为3.8V。（灯泡电阻约为10Ω左右）
（1）小菏在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接完整；
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表示数很大但电流表无示数，可能故障是 ；
（3）排除故障后小菏移动滑片，进行多次实验并记录实验数据，根据实验数据绘制的小灯泡中的电流随其两端电压变化关系如图乙所示，测出了小灯泡的额定功率，分析图乙可得灯泡的额定功率约为 W（保留整数即可）；
（4）小菏想用此电路研究电流与电压的关系，你认为可以吗？ ，理由： ；
（5）同组的小泽发现实验中电压表示数无法准确调到3.8V，于是她改进了实验电路如图丙所示，实检中她应调节滑动变阻器，使电压表示数为 时，小灯泡就正常发光，此时读出电流表示数也能测出小灯泡的额定功率。
【答案】 灯泡断路 1 不可以 见详解 2.2
【详解】（1）[1]灯泡正常发光电流大约为
小于0.6A，电流表应接入量程为0~0.6A，如图所示
（2）[2]电路连接完成后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，表明电路中可能存在断路，电压表示数很大表明电压表两接线柱到电源两极为通路，故断路可能发生在电压表测量范围内，故可能故障是灯泡断路。
（3）[3]如图乙所示，当小灯泡的额定电压为3.8V时，电流为0.26A，可得灯泡的额定功率约为
（4）[4][5]根据控制变量法，研究电流与电压的关系，应保持电阻一定，而灯丝的电阻会随温度的变化而变化，故图中器材不可以探究电流与电压的关系。
（5）[6]根据串联电路电压的规律，当灯泡正常发光时，两端电压为3.8V，则滑动变阻器两端电压为
当实验中电压表示数无法准确调到3.8V时，可以实检中将电压表并联在滑动变阻器两端，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，即电压表示数为2.2V时，小灯泡就正常发光。
9．（2023·山东日照·三模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、电流表、额定电压为2.5V的小灯泡，开关、电压为6V的电源和滑动变阻器等。
（1）请根据要求用笔画线代替导线将实物电路图（图1）连接完整（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小；导线不交叉）；
（2）“测量小灯泡的电功率”的实验原理是 ；
（3）连接电路时开关要 ，连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最 端（选填“左”或“右”）；
（4）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了 （选填“短路”或“断路”）；
（5）排除故障后，当电压表的示数为2.5V时，对应电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定电流为 。则小灯泡的额定电功率是 W；接着将滑片右移，电压表示数将 ；
（6）小明完成上述实验后，想测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率，在连接电路时发现电流表的接线柱松动无法使用，于是他找到了一个最大阻值为R0的滑动变阻器R2，利用原有的滑动变阻器R1、电压表等设计了如图3所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。请你帮助他完善测量过程；（考虑小灯泡电阻会随通过温度的变化而变化）：
①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为U0；
②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片 （补充变阻器R2滑片的调节情况），读出电压表的示数U；
③小灯泡的额定功率P额= 。（用U0、U、R0表示）
【答案】 P=UI 断开 右 断路 0.3A 0.75 变小 至最右端
【详解】（1）[1]向右移动滑动变阻器的滑片P使电流表示数变小，这说明滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以应将滑动变阻器的A接线柱与R右端的接线柱相连，如下图所示：
（2）[2]根据公式可知，用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，就可以计算出灯泡的电功率。
（3）[3][4]为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的阻值应调到最大，即应将滑片移至A段最远的右端。
（4）[4]闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，可能是电路发生了断路；电压表有示数，说明和电压表并联部分之外的其他地方没有断路，则电路故障可能是小灯泡发生了断路，这时候电压表相当于串联在电路中，测电源电压。
（5）[5][6]由图2可知，电流表量程为，分度值为，读数为，则小灯泡的额定电功率
[7]滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器两端电压变大，根据串联电路的电压规律可知，R两端电压变小，因此电压表示数变小。
（6）[8]①②电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，电压表测量小灯泡两端的电压，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为额定电压U0；保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片移到最右端，电压表测量小灯泡和R2两端的电压，读出电压表的示数U。
③根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器R2两端的电压
U2=U-U0
根据欧姆定律及串联电路电流特点可知，小灯泡的额定电流
则小灯泡的额定功率
04 间接法测量电功率—多开关问题
10．（2024·河南周口·一模）李南同学在测定小灯泡正常发光时的功率，部分已经连好的实物电路如图甲所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲所示是小明已连接的电路，有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并用笔画线代替导线完成正确的连接；
（2）测定小灯泡额定功率的实验中，滑动变阻器的作用是 ；
A．调节小灯泡的电阻
B．调节小灯泡的额定电压
C．调节小灯泡的额定功率
D．调节小灯泡两端的电压，使其达到额定电压
（3）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，则出现故障的原因可能是 ；
（4）当电压表示数调至2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）用图丙所示电路来测量另一只额定电压为3V的小灯泡正常发光时的电阻；
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2的滑片至某一位置，使电压表示数为3V；
②保持 ，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为14Ω；
③该小灯泡正常发光时的电阻为 。
【答案】 D 灯泡的灯丝断了 0.75 R2滑片不动 3 14Ω
【详解】（1）[1]图中电路中灯泡与电流表并联，灯泡被短路，错误的导线是连接灯泡和滑动变阻器的导线，将错误导线去除后，再用导线将灯泡右接线柱与电压表左接线柱相连，如图所示
（2）[2]测得小灯泡额定功率时，要使灯泡两端的电压等于其额定电压，所以滑动变阻器的作用是，调节灯泡两端的电压，直至其两端电压等于额定电压。
故选D。
（3）[3]闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，且电压表的示数为3V，电流表示数为0，说明电路存在断路，则出现故障的原因可能是灯泡断路，电压表串联在电路中。
（4）[4]图中电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为
（5）[5][6][7]保持R2滑片不动，仅闭合S2，调节电阻箱R1，使电压表示数为3V，此时电阻箱连入电路的阻值等于灯泡正常发光时的阻值，采用了等效替代法，故灯泡的阻值为14Ω。
11．（2024·山东济宁·一模）利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路；
（2）连接电路时，开关应处于 状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮；
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示。则通过L的电流为 A。移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W；
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定，功率。已知小灯泡的额定电压为，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率 （用、U和R表示）：若已知电源电压为，此时滑动变阻器接入电路的阻值 （用、、U和R表示）。
【答案】 断开 A 0.2 0.625 变大
【详解】（1）[1]灯泡的额定电压为2.5V，故电压表应接入0~3V的量程，与灯泡并联，如图所示
（2）[2]为防止电路连接过程出现错误而损坏电路元件，连接电路时应断开开关。
[3]滑动变阻器接入左下端接线柱，如果要使灯泡变亮，则接入电阻应变小，故连接电路时应将滑片P由最大电阻处缓慢向A端移动。
（3）[4] 如图所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。
[5]根据图像的信息，当灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，电阻为0.25A，小灯泡的额定电功率为
（4）[6]实验时，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表此时相当于与滑动变阻器串联，测电源电压，故示数变大。
（5）①只闭合开关S、S1，此时电压表仅测量灯泡电压，调节滑片，使电压表示数为；
②[7][8]保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表测灯泡与R的总电压，此时电压表的示数为U；则R两端电压为
此时电路中电流为
可知小灯泡的额定功率
[6]若已知电源电压为，此时滑动变阻器两端电压为
接入电路的阻值为
12．（2024·陕西·模拟预测）小王同学按照图甲所示的电路图进行了“测量小灯泡在不同电压下的电功率”的实验。已知小灯泡的额定电压为2.5V、电源电压恒为4.5V、滑动变阻器R“20Ω1A”、电流表、电压表等。
（1） 请根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙的实物连接成完整电路（导线不能交叉）；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表指针偏转到最右端，则故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3） 排除故障后小王继续实验。闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.2V，在甲电路图中，若要灯泡正常发光，则应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片；若小灯泡正常发光时电流为0.4A，则小灯泡额定电功率为 W；
（4）在图丙中，根据实验数据描绘的通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图像正确的是 （选填“①”“②”或“③”） ；
（5）某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，电路设计如图丁所示，其中R₀为阻值已知的定值电阻，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为I1时，小灯泡正常发光；
②滑动变阻器滑片不动， ，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定功率 Pe= （用表示）。
【答案】 见解析 断路 B 1 ③ 断开S1，闭合S2
【详解】（1） [1]由图甲得，灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，根据电路图连接实物图，如图所示：
（2）[2]电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表无示数，电压表指针偏转到最右端，则故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。
（3）[3]排除故障后小王继续实验。闭合开关，移动滑片，电压表示数为2.2V，小于灯泡的额定电压，则若要灯泡正常发光，则应向B端移动滑片，减小变阻器接入电路中电阻，增大电路电流，直到电压表的示数为2.5V。
[4]若小灯泡正常发光时电流为0.4A，则小灯泡额定电功率为
（4）[5]当灯泡的电压、电流增大时，电功率增大，灯丝温度升高，电阻变大，则③是通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图像。
（5）[6][7]由图丁得，①检查电路无误后，闭合开关S、S1，断开 S2，灯泡与定值电阻R0并联后，再与变阻器串联，电流表测量定值电阻R0电流，调节滑动变阻器滑片直至电流表示数为I1时，小灯泡正常发光，此时
②滑动变阻器滑片不动，断开S1，闭合S2，电路连接方式不变，灯泡仍然正常发光，此时电流表测量干路电流，读出电流表的示数为I2；
③小灯泡的额定电流为
额定功率
13．（2024·湖北省直辖县级单位·一模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（3）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小华认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是 的（选填“正确”或“错误”）；
（4）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20Ω的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 A；
②保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V；
③小灯泡的额定功率：P额= W。
【答案】 0.75 错误 0.3 6 0.9
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选择0~3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入的阻值减小，则左下接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]电流表示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡额定功率为
PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W
（3）[3]探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不能用来探究电流与电压的关系，故小华的想法是错误的。
（4）①[4]闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光（如下面图1）；
②[5]保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图2）；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为
U′=I″R0=0.3A×20Ω=6V
③[6][图2中定值电阻两端的电压
U0=I′R0=0.2A×20Ω=4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压
UL=U′-U滑=6V-3V=3V
小灯泡的额定功率
P额=ULI=3V×0.3A=0.9W
05 实物图、电表示数图、U-I（或I-U）图（不含电路图题型）
14．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）小涵用如图1电路测量小灯泡的电功率，电源电压为3V，灯泡的额定电压为2.5V。
（1）实验中小涵无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终如图2所示，电路故障可能是 ；
（2）故障排除后，小涵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3所示 W，此时滑动变阻器的阻值为 Ω（结果保留到小数点后两位）；所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 ；（选填“A”、“B”、“C”）
A．“5Ω 2A”
B．“15Ω 2A”
C．“25Ω 2A”
（3）简答题：在某次调节中，滑动变阻器的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2，则ΔR1 ΔR2（选填“>”、“＜”或“=”），理由是 。
【答案】 灯泡断路 0.75 1.67 C > 见解析
【详解】（1）[1]由图2知道，电流表的示数为零，电压表的示数约等于电源电压，说明与电压表并联的灯泡发生了断路现象。
（2）[2]由图3知道，灯泡的额定电压为2.5V，由图并丙知道，当U=2.5V时，I=0.3A，则灯泡的实际功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[3]灯泡正常发光时，变阻器两端的电压
U滑=3V-2.5V=0.5V
根据欧姆定律知道，此时滑动变阻器的电阻
[4]由图像丙知道，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
所以滑动变阻器的规格是“25Ω，2A”，故C正确，AB错误。
故选C。
（3）[5][6]当滑动变阻器阻值变小时，变阻器分到的电压变小，通过灯的电流也增大，通过灯的电流也增大，灯的实际功率增大，灯丝温度升高RL变大；因通过灯的电流即电路中总电流变大，电源电压一定，故R总变小，根据 R总=R滑+RL知道，只有当R滑的减小量大于RL的增加量才会让总电阻变小，即
15．（2024·湖北随州·一模）如图甲，在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，阻值约为9Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整 ；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，原因可能是下列中的哪一种： （填序号）
①滑动变阻器断路；
②电压表两接线柱间短路；
③灯泡断路；
④灯座两接线柱间短路。
（3）排除故障后，闭合开关之前，应将滑片滑到 （选填“A”或“B”）端移动；然后移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图乙，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）一实验小组的数据如表：
老师在检查时，指出第1次实验的数据无法从实验中测得，理由是 。
【答案】 ① A B 见解析
【详解】（1）[1]小灯泡的额定电压为2.5V，阻值约为9Ω，由欧姆定律可知通过小灯泡的额定电流约为
所以应该将电流表0.6A的接线柱与灯泡左端相连，如下图所示：
（2）[2]①若滑动变阻器断路，则整个电路断路，小灯泡不亮，两表都没有示数，符合题意；
②电压表两接线柱间短路，电压表没有示数，但电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
③若灯泡断路，电压表串联在电路中，电压表有示数，不符合题意；
④灯座两接线柱间短路，灯泡不亮，电压表没有示数，但电路为通路，电流表有示数，不符合题意。
故选①。
（3）[3]为保证电路安全，要使滑动变阻器的阻值处于阻值最大处，所以应将滑片移到A端。
[4]图中电压表选用小量程，示数为2.2V，要使灯泡两端的电压升高到2.5V，应减小滑动变阻器两端分得的电压，则应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以应该将滑片P向B端移动。
（4）[5]由实验1可知，此时滑动变阻器的阻值
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以第1次实验的数据无法从实验中测得。
16．（2024·山西吕梁·一模）创新小组的同学们在完成“测量小灯泡电功率”的实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。实验室有实验器材如下：三节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器（规格分别是“5Ω 3A”“20Ω 1A”）、开关、导线若干。
（1）通过分析，你认为完成实验应选择规格为 的滑动变阻器；
（2）图甲是小组同学连接好的电路实物，闭合开关前小组同学检查实验电路，发现有一处不符合实验操作规范。请你指出： ；
（3）改正后闭合开关进行实验，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小组同学继续进行实验，又测量了几组数据，请你帮他们设计一个实验数据记录的表格；
（5）实验结束后，小组同学认为利用该实验的实验数据还可以得到小灯泡的电阻，只需利用每次的测量数据得出电阻并求取平均值作为小灯泡的电阻即可。你认为这个提议是 （填“正确”或“错误”）的，依据是 。
【答案】 20Ω 1A 电压表的量程选择量程过大 0.7 见详解 错误 见详解
【详解】（1）[1]灯泡正常发光的电流为
则电路中总电阻为
滑动变阻器接入的电阻至少为
故为了完成实验应选择规格为20Ω 1A的滑动变阻器。
（2）[2]被测小灯泡的额定电压为2.5V，电压表的量程应选择量程0~3V，由图甲知，电压表接入量程为0~15V，故其中不符合实验操作规范的是：电压表的量程选择量程过大。
（3）[3]由图乙可知，电流表所选量程是0 ~ 0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.28A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]在测量小灯泡电功率的实验中，我们至少要测量三次：①灯泡两端电压低于额定电压时的电功率；②灯泡两端电压等于额定电压时的电功率；③灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率，所以设计的表格中实验次数至少为3次，由公式P= UI可知，除要记录电压外,还要记录电流和电功率，此外，我们知道，小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，所以灯泡的亮度也是我们需要记录的内容，设计实验数据表格如下
（5）[5][6]小灯泡的灯丝电阻与温度有关，在不同功率下，电阻丝温度不同，电阻大小不同，求小灯泡的电阻的平均值没有实际意义，故提议是错误的。
17．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）小明想利用如图所示电路复习电学实验，有两只灯泡，规格分别为：灯L1：“3.8V A”，灯L2：“2.5V 0.3A”。其他器材规格适当。
（1）用该电路“测量小灯泡电功率”时，实验原理： ；
（2）连接电路时，开关要 ；
（3）清用笔画代替导线，将实物连接完整，要求滑片向右滑时，电流表示数变大；
（4）小明将L1接入电路，测得数据如图，由此可得结论：
①小灯泡L1的额定功率是 W；
②小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度 ；
（5）小明想继续探究“在电压相同时，电功率跟电流的关系”，将L2替换L1接入电路，调节滑片，使电压表为 V时，记录电流表示数及L2亮度，与表中L1实验证据进行比较，即可得出结论。
【答案】 P=UI 断开 1.14 越大 3.8
【详解】（1）[1]实验中需要测量灯泡两端的电压和通过的电流，然后计算电功率，因此实验原理是P=UI。
（2）[2]为了保护电路，连接电路前，开关应处于断开状态。
（3）[3]由题意知，滑片向右滑时，电流表示数变大，即滑动变阻器阻值变小，因此应将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示：
（4）[4]小灯泡L1的额定电压为3.8V，由实验数据可知，此时的电流为0.3A，额定功率是
P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W
[5]由实验数据可得
P1=U1I1=2V×0.2A=0.4W
P3=U3I3=4.5V×0.32A=1.44W
所以可知小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。
（5）[6]根据控制变量法的思想，探究在电压相同时，电功率跟电流的关系，应控制电压相同，因此应将L2替换L1接入电路，调节滑片，使电压表为3.8V时，记录电流表示数及L2亮度，与表中L1实验证据进行比较，即可得出结论。
18．（2024·广东清远·一模）小明利用电源（电压恒为3V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等器材，测量小灯泡正常发光时的电阻（小灯泡的额定电压为2.5V），实验电路图如图甲所示。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线将电路连接完整( )。闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至 （选填“A”或“B”）端；
（2）在步骤（1）完成后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表偏转角度很小，检查电路连接正确，接下来小明的操作应该是 ；
（3）调节滑动变阻器的滑片到某一位置，此时小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常发光时灯泡的电阻是 Ω（计算结果保留一位小数）；
（4）同桌用相同的器材和电路图也进行了“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验，并根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙所示，你认为这个实验结果 （选填“合理”或“不合理”）。并阐述你的理由 ；
（5）小明在完成测量小灯泡电阻实验后，在不添加任何器材的情况下还想利用图甲的电路来进行其他电学实验，你认为小明能完成的实验是 （填一个即可）。
【答案】 A 将滑片向B端移动 10.4 不合理 见解析 见解析
【详解】（1）[1][2]灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程选用0~3V，电压表与灯泡并联，滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，并将其滑片调至阻值最大的A端，电路图如图所示：
（2）[3]闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表偏转角度很小，说明电路是通路，但电流很小，原因是电路电阻太大，滑动变阻器连入电路的阻值太大，应减小滑动变阻器连入电路的阻值，即应将滑片向B端移动。
（3）[4]根据图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；由可得，小灯泡正常发光时灯泡的电阻
（4）[5][6]用相同的器材和电路图进行“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验，当电流变大时，根据U=IR，灯两端的电压应变大，根据丙图中的图像可知，随着电流的增大，电压减小，故实验结果不合理。
（5）[7]根据图甲可知，该电路中有电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等器材，因此可以测量小灯泡的电功率。
19．（2024·新疆乌鲁木齐·一模）小马同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，用到以下器材：额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器“30Ω；0.5A”、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、学生电源、开关、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路补充完整 （要求滑片向右移动时灯泡变亮）；
（2）连接好电路，移动滑动变阻器滑片，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是 ；
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）故障排除后，正确操作，刚闭合开关时，电流表示数为0.15A，移动滑动变阻器的滑片，改变灯泡两端电压，小马根据实验中获得的数据绘制小灯泡“”图像如图丙所示，当小灯泡正常发光时，电流表指针偏转如图乙所示，则小灯泡额定功率为 W；
（4）移动滑片使小灯泡正常发光的过程中，当滑动变阻器达到功率最大时，最大功率可能是 W；
A．0.5W B．0.5625W C．0.6075W D．0.675W
（5）完成上述实验后，小明又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个，不改变滑动变阻器的规格和电源电压，来完成探究“电流与电阻的关系”实验，电流表（0～0.6A），电压表（0～3V）电压表要完成这四次实验，应控制的电压表示数的范围为 V。
【答案】 C 0.7 C 1.8~2.5
【详解】（1）[1]实验中，应将灯泡与变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮，说明滑片向右移动，变阻器接入电路中电阻变小，则变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示：
（2）[2]连接好电路，正确操作，移动滑动变阻器的滑片，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好，则故障可能是滑动变阻器断路，导致电路中没有电流，灯泡两端没有电压，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（3）[3]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A，即小灯泡正常发光时，灯泡电流为0.28A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]移动滑片使小灯泡正常发光的过程中，当时，滑动变阻器达到功率最大，此时
由图丙可知，此时电路中的电流约为0.275A，滑动变阻器的最大功率可能是
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
（5）[5]由图得，电源由3节干电池组成，电源电压为4.5V。探究“电流与电阻的关系”，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流，实验中要控制定值电阻的电压不变，当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω，变阻器接入电路中电阻最大为30Ω时，定值电阻的电压最小，由串联电路电流特点与欧姆定律得
由串联电路电压特点得
解得定值电阻的最小电压为
当5Ω电阻接入电路中时候，滑动变阻器阻值也会很小，所以电流会较大，而滑动变阻器最大电流为0.5A，比电流表0.6A要小，所以取电流0.5A，所以电压表示数
为电压表的最大测量值，则此时定值电阻的电阻最大，综上所述电压表取值范围为1.8V-2.5V。
06 测完电功率进一步改装探究题
20．（2024·甘肃兰州·一模）老师布置了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率。实验室可供使用的实验器材有：电压为6V的电源、开关、导线若干、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡、规格分别为“15Ω 1A”和“20Ω 1A”滑动变阻器和。小明使用了滑动变阻器，小刚使用了滑动变阻器。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（2）小刚闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，但电压表示数等于电源电压，则故障的原因可能是 ；
（3）小刚排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动；通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图乙，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）小明在实验中发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到其额定电压，交流讨论后，小刚说是因为小明选用的“15Ω 1A”的滑动变阻器最大阻值太小，则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω；
（5）若将与上述小灯泡规格相同的另外两个小灯泡串联接入电路，如图丙所示，闭合开关，调节变阻器滑片，当电压表的示数为3V时，电流表的示数为 A。
【答案】 左 小灯泡断路 右 0.5 17.5 0.15
【详解】（1）[1]为了电路安全，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即最左端。
（2）[2]电压表测量灯泡两端的电压，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路，电压表示数等于电源电压，则故障的原因可能是小灯泡断路，电压表串联在电路中。
（3）[3]移动滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，此时灯泡两端的电压小于额定电压，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向右移，减小滑动变阻器连入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，直至电压表示数为2.5V。
[4]由图可知，当灯泡两端电压为2.5V时，流过灯泡的电流为0.2A，故灯泡的额定功率为
（4）[5]滑动变阻器最小阻值为
（5）[6]电压表测量两个灯泡的总电压，灯泡规格相同，串联电路电流相同，所以灯泡两端的电压相等，均为1.5V，由图乙可知，此时电流为0.15A，所以电流表示数为0.15A。
21．（2024·山东青岛·一模）现有如下实验器材：电源（电压恒为6V） 、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V 的待测灯泡L₁，滑动变阻器。小明同学利用上述器材测量灯泡 正常工作时的电阻和功率，实验电路如图甲所示。
（1） 请用笔画线代替导线，完成图甲中实验电路的连接，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大；
（2） 小明同学确认电路连接无误，按照正确的操作闭合开关后，电流表、电压表有示数，但灯泡不亮，接下来的操作是： ；
（3）闭合开关，缓慢移动滑片，某时刻电压表示数如图乙所示，为使灯泡正常发光应向 端移动滑片。图丙是根据实验数据绘制的灯泡 U-I图像，由图像可知灯泡L₁正常工作时的电阻为 Ω， 功率为 W；
（4） 接下来，小明又将L₁和另一个灯泡 L₂连入了如图丁所示的电路，若两灯泡灯丝的材料、长度都相同，但L₁的灯丝更细，则闭合开关后，灯泡 会更亮一些。
【答案】 见详解 见详解 左 12.7 1.14 L2
【详解】（1）[1]该电路是串联电路，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，则接入电路的总电阻要减小，所以连接滑动变阻器左下接线柱；因为待测灯泡的额定电压为3.8V ，电压表要接大量程，如图所示：
（2）[2]闭合开关前，滑片置于阻值最大处，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电路不存在断路，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻很大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，可能不足以引起灯泡发光，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
（3）[3]电压表如图乙所示，因为电压表接大量程，分度值为0.5V，电压表示数为2.5V，为使灯泡正常发光应向左移动。
[4]由图像可知，灯泡L1正常工作时电流为0.3A，根据欧姆定律得
[5]功率为
（4）[6]并联电路各支路电压相等，根据可知，若两灯泡灯丝材料、长度都相同，但L1的灯丝更细，则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻大，实验中灯泡L2较亮。
07 间接法测量小灯泡电功率——没有电流表
22．（2024·广西桂林·一模）在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，六个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω）、滑动变阻器（规格是“20Ω 2A”），导线若干。
（1）如图甲是小李连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线；
（2）将错误连接改正后，闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时有示数，接在开关两端时无示数，则电路故障是 （填字母）；
A．定值电阻断路 B．电流表断路 C．滑动变阻器断路 D．开关短路
（3）排除故障后进行实验，先把10Ω的定值电阻接入电路，使其两端的电压为U并记下对应的电流值。当定值电阻换为15Ω后，要控制定值电阻两端的电压仍为U，此时滑动变阻器的滑片应向 （填“左”或“右”）移动；
（4）实验中，多次改变定值电阻的阻值，通过实验得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知U= V；
（5）做完上述实验后，小李接着测量额定电流为0.5A的小灯泡L1的额定功率。小李选用了一只电压表，一个“6V 3W”的小灯泡L2，设计了如图丙所示的实验电路，其中电源电压恒为12V，请完成下面实验步骤。
①如图丙所示，图中a、b处虚线框内，分别为电压表或开关S2，则a框内应是
②正确选择元件并连接电路后，闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为 V，此时小灯泡L1正常发光；
③再闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数如图丁所示；
④小灯泡L1的额定功率为 W。
【答案】 C 右 3 电压表 6 2
【详解】（1）[1]原电路中，电阻和电压表短路了，电流表应与电阻串联，电压表与电压并联，如下所示：
（2）[2]闭合开关，两电表均无示数，则此电路有断路故障；在开关闭合状态下，将电压表接在变阻器两端时有示数，说明与电压表并联的部分以外电路是通路，接在开关两端时无示数，说明与电压表并联的部分电路是断路，故电路故障是滑动变阻器断路，故选C。
（3）[3]先把10Ω的定值电阻接入电路，使其两端的电压为U并记下对应的电流值。当定值电阻换为15Ω后，由串联分压可知电压表的示数变大，要控制定值电阻两端的电压仍为U，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，此时滑动变阻器的滑片应向右移动。
（4）[4]由图乙可知，根据欧姆定律可知，保持电阻两端电压
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
（5）①[5]若b处为电压表，a处为开关，则a处的开关闭合时，若电压表能测L1的电压，则与电压表相连的上端为电压表的正接线柱；闭合S1，因电流从电压表负接线柱流入了，则电压表无法测量变阻器的电压，故b处不能为电压表，只能为开关，a框内为电压表。
②[6]正确选择元件并连接电路后，闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为6V，此时小灯泡L1正常发光。
④[7]再闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置不变，读出电压表示数如图丁所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为4V；L2灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=UI，灯L2的额定电流为
L1与变阻器串联后再与L2灯串联，因灯L1的额定电流为0.5A，故当L2正常发光时，L1也正常发光，由串联电路电压电压的规律，此时电压表示数
UV′=12V-6V=6V
此时小灯泡L1正常发光，再闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置不变，读出电压表示数如图丁所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为 4V；开关转换时，电路的连接没有改变，各电阻大小和电压不变，两灯仍正常发光，电压表测L1与变阻器的总电压，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压
U变=12V-4V-6V=2V
在第1次操作中，变阻器的电压为2V，由串联电路电压的规律，L1的额定电压为
UL1=6V-2V=4V
则小灯泡L1的额定功率为
PL1=UL1IL1=4V×0.5A=2W
23．（2024·安徽合肥·模拟预测）在“测定小灯泡电功率”的实验中，某同学选用的器材如下：两节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约1.2W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。
（1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求：①导线不能交叉，②当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。( )
（2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则测得小灯泡的额定功率为 W。
（4）该同学仔细思考后发现，若不用电流表，而用已知阻值的定值电阻R0、三只开关、电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U；
③小灯泡额定功率的表达式P额= （用含 R0、U额、U的式子表示）。
【答案】 见详解 断路 1
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，额定功率约1.2W，灯泡的额定电流约为
故电流表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮，说明变阻器接入电路的阻值变小，故变阻器应选左下接线柱与电流表串联接入电路中，变阻器上端接线柱任选一个与灯泡串联， 如下图所示：
（2）[2]他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表的示数接近电源电压，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，即故障的原因可能是小灯泡断路。
（3）[3]故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，由（1）可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]实验步骤： ①闭合开关S、S1， 断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；②闭合开关S、S2， 断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U ；③在①中，灯、定值电阻和变阻器串联，电压表与灯并联，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；在②中，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，此时定值电阻的电压
U0=U-U额
由欧姆定律可灯的额定电流
则小灯泡额定功率
08 间接法测量小灯泡电功率——没有电压表
24．（2024·四川广元·一模）小华在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“3V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为6Ω，电源电压为6V，滑动变阻器的规格满足实验要求。
（1）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现灯不亮，通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“×”并在图中画出那一根正确的连线；
（2）正确连接电路后，闭合开关发现电压表的示数为2.0V，为了使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动。若小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（3）上述实验结束后，同组的小张同学又取来R=10Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光，此时电路的总功率为 W。
【答案】 B 7.5 0.3 4.2
【详解】（1）[1]将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，电压表串联在电路中，连接错误，电路断路，电压表的示数接近电源电压，电流表无示数；电路图改正如下：
（2）[2]实验过程中，某次测量时电压表的示数为2.0V小于灯泡的额定电压3V，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压3V。
[3]如图乙，电流表选择0~0.6A的量程，由指针位置可知，电流表的示数为0.4A，所以小灯泡正常发光时的电阻为
（3）[4]小灯泡与R并联，根据并联电路电压的规律知，小灯泡正常发光时，R两端的电压为
UR＝UL＝3V
根据欧姆定律知，电流表的示数为
[5]根据并联电路中电流的规律知，干路电流为
I＝IL＋IR＝0.4A＋0.3A＝0.7A
此时电路的总功率为
P总＝UI＝6V×0.7A＝4.2W
25．（2023·山东德州·中考真题）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，电源电压为，可供选用的滑动变阻器有和。
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“”或“”）；
（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现 （选填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“”并在图中画出那一根正确的连线；
（3）电路改正后，某次测量时电压表的示数为，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 ；
（4）该同学又取来的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光。此时电路的总功率为 W。
【答案】 电流表 B 9.5 0.38 4.68
【详解】（1）[1]已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，由欧姆定律得到灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻
故选用。
（2）[2]由图可知，电压表串联在电路中，电流表和灯泡并联，电压表内阻很大，通过电路的电流很小，电流表示数几乎为零。
[3]电压表和灯泡并联，电流表串联在电路中，如图所示：
（3）[4][5]某次测量时电压表的示数为，小灯泡的额定电压是3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即将滑片向B移动，使灯泡电压等于额定电压；由图乙所示电流表可知，其量程为0~0.6A，分度值是0.02A，示数为0.4A，小灯泡正常发光时的电阻为
（4）[6]图丙中灯泡和电阻并联，由并联电路电压的规律可知灯泡和电阻两端的电压相等，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为
[7]小灯泡正常发光，通过灯泡的电流是0.4A，干路中的电流
I=0.4A+0.38A=0.78A
此时电路的总功率为
P=UI=6V×0.78A=4.68W
26．（2024·河南·一模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线正确连接电路，（要求滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表示数变小） ；
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W；
（4）小爽设计了如图丙所示的电路，来测量额定电压为的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U，定值电阻的阻值为，请完成实验步骤并写出表达式：
①连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表 （选填“”或“”）的示数为 ；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I；
③计算出小灯泡的额定功率为 。
【答案】 小灯泡短路 1.8 左 0.6
【详解】（1）[1]在“测量小灯泡的电功率”实验中，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变小，说明电阻变大，即应该接滑动变阻器的左下端接线柱，连接如下：
（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，说明电路故障可能是小灯泡短路，分不到电压。
（3）[3][4]电压表示数如图乙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器滑片应向左移动，使它接入电路的电阻变小，分到的电压变小，使电压表示数增大为2.5V。
[5]此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为
（4）[6][7][8]如图丙所示的电路，电源电压为U，定值电阻的阻值为R0，电流表A2测通过R0的电流，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，由于R0与小灯泡并联，它们两端的电压相等，所以应使电流表A2的示数为；保持滑动变阻器滑片位置不动，记下另一个电流表的示数为I；通过灯泡的电流为，小灯泡的额定功率为
09 间接法测量小灯泡电功率——复杂的电路改装
27．（2024·河南驻马店·一模）现有三只额定电压U额均为2.5V，电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。
（1）图甲电路中，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②图丁是图甲电流表的表盘，此时示数为 A；
③小灯泡L₁的额定功率为P1= W；
（2）图乙电路中，定值电阻的阻值为，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②读出电流表的示数为I=0.60A。计算出通过的电流为 A；
③小灯泡L2的额定功率为P2= W；
（3）图丙电路中，电源电压未知但恒定不变，和为滑动变阻器，的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①保持开关断开，同时闭合开关S和，调节的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关，同时闭合开关S和，保持 （填“”或“”）的滑片位置不变，调节 （填“”或“”）的滑片，使电压表示数仍为U额；
③仅将的滑片P调至最左端，记下电压表的示数，再 ，记下电压表的示数，则小灯泡的额定功率P3= W。
【答案】 0.3 0.75 0.2 1 R2 R1 仅将R2的滑片P调至最右端 1.25
【详解】（1）[1]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
[2]小灯泡L₁的额定功率为
（2）[3]由图可知，与灯泡并联，通过的电流
[4]流过灯泡的电流
小灯泡L2的额定功率为
（3）[5][6]断开开关，同时闭合开关S和，电路为两个滑动变阻器串联的电路，电压表测量两端的电压，故应保持的滑片位置不变，调节的滑片，使电压表示数仍为U额，此时的阻值等于灯泡的阻值。
[7]仅将的滑片P调至最左端，此时的阻值为零，记下电压表的示数，即电源电压为3.00V。再仅将R2的滑片P调至最右端，此时R2的阻值为其阻值最大值，即为10Ω，此时电压表的示数，即两端的电压为1.00V，则R2两端的电压为
[8]电路中电流为
则的阻值
即灯泡的电阻为，所以小灯泡的额定功率P3
28．（2024·江苏无锡·一模）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）电路故障改正后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，原因可能是 ；
（3）正确连接电路后，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）小明根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出的实验结论是： ；
（5）下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 ；
A． 电流表示数与R阻值的关系 B． 电压表示数与R阻值的关系
C． 变阻器接入电路阻值与R的关系D．电阻R的功率与R阻值的关系
（6）小明同学更换了电源，又增加了定值电阻R0、电阻箱R和一个单刀双掷开关，设计了几种单表测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的电路图，如图丙所示，其中不能测出小灯泡的额定功率的电路图是 。
A． B．
C． D．
【答案】 R断路 变大 见详解 C B
【详解】（1）[1]根据实验要求，探究电流与电阻关系时，应保持定值电阻两端电压一定，电压表应测量定值电阻的两端电压，故应将电压表负接线柱改接到定值电阻左端，如图所示
（2）[2]闭合开关，电流表几乎无示数，表明电路可能存在断路，电压表示数接近3V，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，则断路可能发生在电压表测量范围内，故原因可能是R断路。
（3）[3]闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电阻变小，电阻中总电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，R两端电压变大，故电压表示数变大。
（4）[4]如图乙所示的图像，当定值电阻两端电压一定时，电流与对应的电阻乘积为一个定值，为反比例函数关系，得出的实验结论是当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
（5）[5]A．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，滑动变阻器接入电阻也变大，根据欧姆定律，电路中总电流变小。故A不符合题意；
B．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，电压表示数不变，故B不符合题意；
C．根据实验要求，定值电阻两端电压保持不变，当定值电阻变大，滑动变阻器接入电阻也变大，根据串联电路电流的规律可得
故在定值电阻两端电压不变时，滑动变阻器接入电阻与定值电阻的阻值成正比，图为过原点的直线，为正比例函数图像，故C符合题意；
D．R两端电压为一个定值，当R变大时，滑动变阻器接入电阻也变大，电路中总电流减小，根据可知R的功率变小，故D不符合题意。
故选C。
（6）[6]A．图A中，S先接a，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接b测量出灯泡和电阻箱两端的总电压，根据串联电路电压规律求出电阻箱两端的电压，利用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，所以能测出小灯泡的额定功率，故A不符合题意；
B．无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率，故B符合题意；
C．图C中，S先接b，移动滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V时，灯泡正常发光；再接a，调节变阻箱连入电路的电阻，使电压表的示数仍为2.5V时，根据等效替代法，此时电阻箱的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，根据可以计算出灯泡正常发光时的功率，所以能测出小灯泡的额定功率，故C不符合题意；
D．①S1闭合，电阻箱接最大电阻，滑动变阻器滑片置于最左端，S接b，此时电压表示数为U，则电源电压为U；
②S1闭合，滑动变阻器滑片仍置于最左端，S接a 调节电阻箱，使电压表示数为U - 2.5V，此时灯L正常发光，读出电阻箱示数为R，则电路中电流即小灯泡正常发光电流为
灯泡的额定功率为
故D不符合题意。
故选B。
10 自主设计探究类（含电阻箱、发光二极管等）
29．（2024·天津·模拟预测）小明家有一个电热水壶，铭牌标有“220V，**W”的字样，其中额定功率不清，在1000W左右。现有一个电压恒为6V的电源，一只电压表（量程为0~3V），一个最大阻值约为100Ω的滑动变阻器，一个电阻箱（是可以读出连入电路中阻值大小的变阻器），开关、导线若干，请你帮助小明测量出电热水壶的额定功率（电路不可重组），要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；
（3）写出电热水壶额定功率的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】（1）；（2）见详解；（3）
【详解】（1）电热水器的电阻大约为
根据现有的器材，可以采用等效替代法先测出其电阻，再计算功率，故实验电路图如下图所示
（2）主要的实验步骤和需要测量的物理量
①按照电路图连接电路；
②闭合开关S1、S，R0与Rx串联，电压表测Rx的阻值，调节滑动变阻器，读出电压表的示数为U；
③断开S1，闭合开关S、S2，R0与R串联，电压表测R的阻值，调节电阻箱，使电压表的示数为U，根据串联电路分压的特点，两次R与Rx分得电压相同，表明电阻相同，读出电阻箱此时接入的阻值R，即被测电阻的阻值Rx=R。
（3）电热水壶额定功率的为
30．（2024·山东潍坊·一模）如图甲中是生活中常见的LED手电筒，它的核心部分是高亮度白色发光二极管，具有高亮度、低能耗的优点。为进一步认识发光二极管的节能情况，某兴趣小组选定额定电压为2.5V的发光二极管，进行了电功率的测定。
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉 ；
（2）闭合开关后发现发光二极管不亮，电压表示数为电源电压，电流表几乎没有示数，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，再闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则可知发光二极管的额定功率为 W；
（4）该兴趣小组的同学发现，实验过程中，电流表的示数都很小，于是撤去电流表，并增加一个阻值为的定值电阻，用图丁所示的电路测量发光二极管的电功率，请将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关S、，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；
②保持滑片P位置不动， ，记下电压表的示数为U；
③发光二极管额定功率的表达式： （用已知量和字母表示）。
【答案】 发光二极管断路/发光二极管连接错误 0.25 闭合开关S2、断开S1
【详解】（1）[1]发光二极管的额定电压为2.5V，则电压表选用0~3V的量程，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，此时滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此滑动变阻器的A接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]发光二极管连接正确，闭合开关后发现发光二极管不亮，电流表几乎没有示数，电压表示数为电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联部分电路断路，则故障原因可能是发光二极管断路或发光二极管连接错误。
（3）[3]由乙图知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A；发光二极管的额定功率
P=UI=2.5V×0.1A=0.25W
（4）[4][5]闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为2.5V；此时发光二极管正常发光，保持滑片P位置不动，断开S1，闭合S2，此时电压表测量发光二极管和定值电阻两端电压，电压表的示数为U，此时定值电阻两端的电压
U'=U-2.5V电路中的电流
则发光二极管额定功率的表达式
11 测量小灯泡电功率与其他电学实验综合
31．（2024·安徽合肥·一模）用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有：干电池3节、滑动变阻器（铭牌上标有“20Ω，2A”字样）、电流表、电压表、开关各一个，已知阻值的定值电阻若干，导线若干。
（1）连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关后，发现电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是 （选填“R短路”“R开路”或“滑动变阻器开路”）；
（3）排除故障后，探究电流与电阻的关系时，收集数据后，画出图像，如图乙所示，依据数据和图像，得到的结论是 ；
（4）某同学将定值电阻替换成小灯泡（额定电压为2.5V）接入电路，闭合开关，调节滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为 W。
【答案】 B R开路 见详解 0.6
【详解】（1）[1]连接电路，闭合开关前，为防止电流过大损坏电路元件，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，故应将滑动变阻器的滑片P移至B端。
（2）[2]闭合开关后，电流表示数几乎为零，表明电路中可能存在开路，电压表有示数，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，即开路发生在电压表测量范围以内，则故障可能是R开路。
（3）[3]根据图乙所示，当定值电阻两端电压一定时，电流与电阻的乘积为一个定值，故依据数据和图像，得到的结论是当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
（4）[4]小灯泡正常发光，额定电压为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，电流表接入量程为0~0.6A，示数为0.24A，则小灯泡额定功率为
32．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，实验室备了以下器材：电源（电压恒为）、电压表、电流表、滑动变阻器（有规格为“”和“”的滑动变阻器各一个）、开关、“5欧、10欧、15欧、20欧”的定值电阻各一个、导线若干。
（1）请将如图甲所示的实物电路补充完整。要求：变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大；( )
（2）实验中将几个定值电阻分别接入电路进行实验，得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像。由图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V；
（3）实验中选用“”规格的滑动变阻器进行实验，为了能收集全四组数据，请计算出实验中控制定值电阻两端电压的范围 ；
（4）完成上述实验后，小玖实验小组想继续实验“研究小灯泡电功率”，他们找来一个额定电压为小灯泡，用小灯泡替换定值电阻接入原电路。检查电路连接和操作都无误后，用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数如图丙，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是： ，直至观察到电压表示数为，记录此时电流表示数；
（5）为了完成实验“研究小灯泡电功率”，还需要收集的证据是： 。
【答案】 2 见解析 见解析
【详解】（1）[1]变阻器滑片P向右移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器连入电路的阻值减小，应用导线将开关的右接线柱与滑动变阻器右下角接线柱相连，如图所示
（2）[2]在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，由图可知，电压为
（3）[3]由串联电路电压比等于电阻比可得电压最小设定值为
解得
电流表选择的是小量程，电路中最大电流为0.6A，当定值电阻为5欧姆时，其两端电压为
实验中控制定值电阻两端电压的范围为。
（4）[4]用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数为2.8V，大于灯泡的额定电压，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是：断开开关，用“”替换“”的滑动变阻器，并调节滑片P到接入电路的阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，直至电压表示数为2.5V。
（5）[5]实验只测定了小灯泡的额定电功率，接下来需要收集的证据是：灯泡两端实际电压小于、大于时的电压和对应的电流表示数。
一、实验题
1．（2024·山东滨州·一模）小滨同学使用电源，四个定值电阻（阻值分别为）、电压表、电流表、标有“”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
（1）小滨连接如图甲所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图甲中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；( )
（2）改正电路，闭合开关前将滑动变阻器滑片滑至最 （填“左”或“右”）端．闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生 （填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，当接入定值电阻时，调节滑动变阻器的滑片到某位置，电流表的示数如图乙所示为 A．依次更换定值电阻进行实验，当接入电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持 V不变；
（4）通过分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（5）小滨还利用已知阻值的定值电阻和电流表设计了如图丙所示的电路，测量出了小灯泡L（额定电压为）的额定功率。
①闭合开关S和，断开，移动变阻器的滑片，使电流表示数为 ；
②闭合开关S和，断开，保持变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率 。（均用物理量符号表示）
【答案】 或 右 短路 0.4 2 反比
【详解】（1）[1]电路中应当将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联，将电压表并联在定值电阻两端，修改后正确电路图如图所示：
或
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器移至最大阻值处，即将滑片移至最右端。
[3]闭合开关，发现电流表有示数，证明电路不是断路；电压表无示数，证明与之并联的定值电阻短路。
（3）[4]由图可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此读数为0.4A。
[5]因为探究电流与电阻的关系，保持定值电阻两端电压不变，因此接入20Ω电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
（4）[6]通过分析实验数据可知，电流随电阻的增大而减小，所以得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[7][8]分析电路图可知，当闭合开关S和S1，断开S2，L和定值电阻R0并联，电流表测R0的电流，调节滑动变阻器使电流表的示数为
当闭合开关S和S2，断开S1时，L和定值电阻R0并联，电流表测干路的电流，保持变阻器滑片的位置不动，则小灯泡与定值电阻两端的电压依然为额定电压U额，R0的电流不变，小灯泡的电流为
所以小灯泡的额定电功率
2．（2024·广东深圳·模拟预测）如图所示，同学们利用小灯泡设计并完成了两个电学实验：探究串联电路电压的特点和测量小灯泡的电功率。
（1）如图甲测A与B之间的电压后，小明保持电压表的B连接点不动，只拆电压表的A连接点并接到C点上，测量两端电压。你认为小明的办法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ；
（2）如图甲连接好电路闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，电压表接B、C两点时的示数如图乙所示，则 V．小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小华同学评价小明的做法是不妥的，改进方法是 ；
（3）用图丙所示电路测量小灯泡的电功率，电源电压未知但恒定不变，滑动变阻器规格是“20Ω，1.5A”，小灯泡额定电压为2.0V
①把滑片置于最右端，闭合开关；
②移动滑片P，当电压表示数为2.0V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图丁所示，为 A，则小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 错误 电压表正、负接线柱接反了 1.2 换用不同规格的小灯泡进行多次实验 0.3 0.6
【详解】（1）[1][2]电压表要并联在用电器两端，应使电压表的“-”接线柱靠近电源负极，另一个接线柱靠近电源正极，如果接反，就会导致电压表指针反偏。实验中测量L2两端电压时，保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出L2两端电压。
（2）[3][4]由图乙知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，则UBC=1.2 V；为了使实验结论具有普遍意义，应该换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
（3）[5][6]闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图丁所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.3A，即通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率
3．（2024·山东威海·一模）某实验兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时，选取的电源为三节新干电池，使用的小灯泡额定电压为2.5V，请结合自己做过的实验，回答下列问题：
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整 ；（要求滑动变阻器的滑片向右滑动，小灯泡变亮）
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电压表有示数；电流表的示数几乎为零，灯泡不发光，导致这一现象的原因可能是 。故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，此时的电流为 A，并将此数据填入表格中，则小灯泡的额定功率为 W；
（3）小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，通过实验你会有很多的发现，请写出其中的一条 ，有位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的实验是 。
【答案】 灯泡断路 B 0.42 1.05 灯泡的电压越大，功率越大，灯泡越亮 测量定值电阻的大小
【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片接B接线柱时，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变小，把滑动变阻器串联接入电路；灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选用0~3V。电路图如图所示：
（2）[2]闭合开关后，灯泡不亮，电流表指针几乎为零，因电路为串联，说明电路有断路故障。电压表有示数，说明电压表与电源相通，则产生这一现象的原因是灯泡断路。
[3]电压表的示数为2.2V，而灯泡的额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，由串联分压的规律可知，必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B移动。
[4][5] 电流表的量程为0~0.6A，示数为0.42A；灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.42A=1.05W
（3）[6][7]由表格中的数据可知：灯泡的电压越大，功率越大，灯泡越亮；将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的实验是测量定值电阻的阻值大小。
4．（2024·广西钦州·一模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为6V 的电源、额定电压为2.5V 的小灯泡（灯丝电阻约为 10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，滑动变阻器R（50Ω 0.5A） ；
（1） 为了保护电路，闭合开关前应将滑片P移至 （选填“A”或“B”） 端；
（2）如图甲，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，灯泡变 （选填“亮”或“暗”）
（3） 当滑动变阻器的滑片P 移到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； 根据图丙图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）完成了上述的实验后，同学们还想测另一只额定电压为的小灯泡的额定电功率，但发现电流表损坏。利用阻值已知的定值电阻 设计了如图丁所示的电路，并操作如下：
①连好电路，只闭合开关S、S₁，调节滑动变阻器，使电压表的示数为
②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关 ，读出电压表示数为U₂；
③小灯泡的额定功率 = （用 和 表示）
【答案】 B 亮 2.2 A 0.5 S、S2
【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器要调至阻值最大端，即B端。
（2）[2]由图知，滑片向A端移动，滑动变阻器接入的阻值变小，电路中电流变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器的分压减小，而灯泡两端的分压增大，根据公式P=UI可知，小灯泡的实际功率变大，由此可知小灯泡变亮。
（3）[3][4]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.2V。因2.2V小于灯的额定电压2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压。
[5]根据图丙信息，灯在额定电压2.5V时，电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
（4）[6][7]在步骤①中，灯泡、R0和R串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U1，此时灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2，读出电压表示数为U2。灯泡、R0和R仍串联，电压表测灯泡和R0两端的总电压，因此时电路连接方式不变，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为
U0=U2﹣U1
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，灯的额定电流灯的额定功率
5．（2024·广东江门·一模）如图所示是九3 班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为 10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为 10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 W；
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 （只填序号）。
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
【答案】 R2 灯泡断路 D 右 0.75 A
【详解】（1）[1]连接电路时，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中，滑片P向左移动时灯变暗，说明电路中电流变小，变阻器连入阻值变大，所以应将变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]当灯泡正常发光时两端电压等于2.5V，此时灯泡电流（即电路中电流）约为
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值约为
所以应选择最大阻值50Ω的滑动变阻器R2。
（3）[3]连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明可能有断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障的原因是与电压表并联的灯泡断路。
（4）[4]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，下一步操作：向右移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作。
故选D。
（5）[5]由图乙可知，电压表小量程的分度值为0.1V，示数为0.5V，所以应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向右端移到合适位置。
[6]由图丙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光的电流为0.3A，则小灯
泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（6）[7] A．为减小误差，测量定值电阻的电阻值需要取多次测量的平均值，故A符合题意；
B．灯泡电阻会随温度变化而变化，所以测量小灯泡的电阻值不能取多次测量的平均值，故B不符合题意；
CD．电压不同定值电阻和小灯泡的电功率也不同，所以这两个实验不能取多次测量的平均值，故CD不符合题意。
故选A。
6．（2024·陕西西安·二模）小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，改到正确的位置；( )
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是 （选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“左”或“右”），同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是 （选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下。
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
【答案】 A 左 电压表 3 B 5
【详解】（1）[1]图甲中变阻器与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（2）[2]小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，电路为通路，电路的电流过小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，可知电流大小不变，变阻器失去了变阻的作用，故出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故选A。
（3）[3][4]排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为4V，灯在额定电压下正常发光，4V小于灯的额定电压6V，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，故滑片向左移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡正常发光。
（4）[5]根据绘制的小灯泡的I-U图像可知，灯在额定电压下的电流为0.5A，则该小灯泡的额定功率为
P=UI=6V×0.5A=3W
（5）[6]电源电压为8V，当灯正常发光时，变阻器的电压为
U滑=8V-6V=2V<3V
若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，故可把该电压表并联到滑动变阻器的两端,故选B。
（6）[7]在①中，变阻器与灯串联后再与待测电阻串联，电压表测灯的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；在②中，电压表测灯与待测电阻的电压，保持滑动变阻器的滑片位置不动，因此时各电阻的大小和电压不变，灯的电压不变仍为3V（根据丙图可知，灯的电流为0.3A），根据串联电路电压的规律，此时待测电阻的电压为
Ux=4.5V-3V=1.5V
由串联电路电流的规律及欧姆定律
7．（2024·河南驻马店·一模）小亮用如图所示的电路测量定值电阻的阻值。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整 。
（2）开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的 （选填“最左端”或“最右端”）；实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 作用。
（3）闭合开关后，发现无论怎样移动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，改变变阻器滑片的位置进行多次测量，并根据所测数据绘制的U-I关系的图像（如图乙所示），则被测电阻的阻值为 Ω，多次测量的目的是 。
（5）小亮利用已知阻值的定值电阻R0和电流表设计了如图丙所示的电路，测量出了小灯泡L（额定电压为U额）的额定功率。
①闭合开关S和S1，断开S2，移动变阻器的滑片，使电流表示数为；
②闭合开关S和S2，断开S1，保持变阻器滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
③小灯泡的额定功率P额= 。（均用物理量符号表示）
【答案】 最左端 改变电阻的电压和电流 断路 10 减小误差
【详解】（1）[1]分析原图可知，滑动变阻器下端接线柱已经连接，应当将上端的接线柱与电流表的负极接线柱连接起来，同时要将开关右端接线柱与电源负极接通，如下图：
。
（2）[2]为了保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的阻值最大处，即最左端。
[3]为提高测量的准确程度，减小误差，要多次测量取平均值，实验中，滑动变阻器除了保护电路，还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流。
（3）[4]闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，故原因可能是定值电阻断路。
（4）[5]由图可知，应用欧姆定律可求
所以，被测电阻的阻值为10Ω。
[6]实验中多次测量取平均值，可以减小误差，提高测量的准确程度。
（5）[7]分析电路图可知，当闭合开关S和S1，断开S2，L和定值电阻R0并联，电流表测R0的电流，调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压，则定值电阻两端的电压为U额，电流表的示数为
当闭合开关S和S2，断开S1时，L和定值电阻R0并联，电流表测干路的电流，保持变阻器滑片的位置不动，则小灯泡与定值电阻两端的电压依然为额定电压U额，R0的电流不变，小灯泡的电流为
所以小灯泡的额定电功率
即。
8．（2024·江苏无锡·一模）“测小灯泡电功率”实验如图甲所示，已知电源电压为 3V，小灯泡额定电压为 2.5V。
（1）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片应调至最 （填“左”或“右”）端。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为 1.5V 时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为 W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向 （填“左”或“右”）端移动；
（2）完成上述实验后，小敏设计了如图丙所示的电路，测量额定电流为 I 额的小灯泡的额定功率。已知电源电压不变，滑动变阻器 R1的最大阻值为 R1.实验方案如下：
①按电路图连接电路；
②闭合开关S1，移动 R1滑片，使电流表的示数为I额，小灯泡正常发光；
③使开关 ，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片使电流表的示数为I额；
④保持 滑片位置不动（填“R1”或“R2”），将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；
⑤小灯泡额定功率的表达式为 P额= （用 I额、I1、I2、R1表示）。
【答案】 断开 左 0.45 右 S1断开，S2闭合 R2
【详解】（1）[1][2]连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处，即最左端。
[3]闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则此时小灯泡的功率为
[4]灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为1.5V，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，故滑片应向右移动。
（2）[5][6]由图丙得：
②闭合开关S1，此时灯泡与R1串联，移动R1滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；
③闭合开关S2、断开S1，R1与R2串联，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额。此时电路中电流仍为I额，由等效电路得
④为测量变阻器R2接入电路的阻值，应保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，因电源电压不变，由串联电路特点和欧姆定律可得
解得
⑤[7]小灯泡额定功率的表达式为
9．（2024·广东·一模）在“测定小灯泡的电功率和电阻”的实验中，荣荣同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为6V。
（1）为顺利完成实验，现有变阻器为型号：R1“10Ω，1.5A”和R2“20Ω，1A”供选择，则 ；
A．只能选择R1 B．只能选择R2 C．R1与R2均可选用
（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整，要求：闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大 ；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
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，观察小灯泡是否发光
（4）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。小灯泡正常发光的电阻约为 Ω；
（5）在测量小灯泡的电阻时，荣荣为了使测量更准确，采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法，你认为荣荣的做法 （选填：“是”或“不”）必要的。
【答案】 B C 0.7 8.9 不
【详解】（1）[1] 已知灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，则灯泡正常发光的电流为
灯泡与滑动变阻器串联，根据串联分压特点可知，滑动变阻器两端最大分压为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
故只能选择规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器R2，故AC不符合题意，故B符合题意。
故选B。
（2）[2] 由电路图可知，滑动变阻器与开关、灯泡、电流表串联，电压表与灯泡并联，灯泡额定电压为2.5V，电压表应选0～3V量程，灯泡正常发光时的电流约为0.25A，电流表应选0～0.6A量程，滑动变阻器采取“一上一下”接法，当滑动变阻器右下接线柱与开关左接线柱相连时，滑动变阻器的电阻丝接入电路最长，即滑动变阻器接入电路的电阻最大，如图所示：
（3）[3] 闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，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，接下来应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故AB不符合题意，故C符合题意。
故选C。
（4）[4][5] 由图乙可知，电流表接入的是小量程，则图丙中电流表的分度值为0.02A，电流表示数为0.28A，则小灯泡的额定功率为
小灯泡正常发光的电阻约为
（5）[6] 由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不同电压下，灯泡的电阻不同，不能求平均值，所以容容的做法是不必要的。
10．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）某小组同学在探究“小灯泡亮度与实际功率的关系”的实验中，要测量小灯泡的两端电压低于额定电压、等于额定电压和1.2倍额定电压下的功率，并观察灯的亮度、可供选择的实验器材有额定电压为2.5V小灯泡，滑动变阻器、电流表、电压表、3V稳压电源、开关各一个，导线若干。
（1）该小组同学连接的部分电路如图甲所示，请用笔画线，将图甲中的实验电路连接完整 ；
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，可以判断电路中可能的故障是 ；
（3）排除故障后，某次实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）记录的实验信息如表所示：
依据表格中的数据，小灯泡的额定功率 W；
（5）分析实验信息，可得出小灯泡的亮度与电功率的关系是： ；
（6）其他同学认为可以利用图中所示的电路中的实验器材，完成“探究电流与电压的关系”的实验研究，你同意这种做法吗？ （选填“同意”或“不同意”）。理由是：
【答案】 小灯泡断路 A 0.75 见解析 不同意 见解析
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表没有示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即可以判断电路中可能的故障是小灯泡断路。
（3）[3]电压表示数如图乙所示，电压表选择小量程，电压表分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑动变阻器的滑片向A端移动。
（4）[4]由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）[5]由表中数据可知，灯泡实际功率越大，亮度越亮，灯泡的亮度是由实际功率决定。
（6）[6][7]在“探究电流与电压的关系”的实验中，应控制电阻阻值不变，而灯丝电阻随温度的升高而增大，因此利用图中所示的电路中的实验器材，不能完成“探究电流与电压的关系”的实验。
11．（2024·新疆伊犁·一模）小霞和小丽在做“测量小灯泡功率”的实验中，使用如下器材：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的灯泡，三个滑动变阻器（10Ω 1A），（50Ω 0.5A），（100Ω 0.2A），开关，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：滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮）
（2）小霞正确连接电路，闭合开关发现灯泡不亮，且电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 ；
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器某处断路 D．滑动变阻器某处短路
（3）排除故障后，小霞再次闭合开关，发现电压表示数小于2.5V，为了测量灯泡正常发光时的功率，她应该将滑动变阻器的滑片往 （选填“左”或者“右”）移动，直至电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙，由此可知，小灯泡的额定功率为 W；
（4）小霞通过多次实验，将所测得的数据填到下表格中
根据小霞的实验数据可知，这个灯泡正常发光时的电阻是 Ω（保留一位小数）；他们所使用的滑动变阻器应该为 （选填“”、“”或“”）；
（5）选用现有实验器材，小丽同学将“50Ω 0.5A”的滑动变阻器滑片移到一半的位置，如图所示，并在M、N之间接入两个不同规格的小灯泡“8V 3.2W”、“6V xW”（忽略温度对灯丝电阻的影响），结果发现两个灯泡的亮度一样，并用电压表、电流表测其功率进行了验证，则的额定功率是 W。
【答案】 A 左 0.75 8.3 R2 1.8
【详解】（1）[1]本实验中，滑动变阻器应与灯泡串联从而控制灯泡的亮度，滑片左移灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入电路的阻值减小，所以应将其左下接线柱接入电路中，如下图所示：
（2）[2]A．若灯泡短路，灯泡不亮，电路仍是通路，电流表有示数，同时电压表被短路，无示数，故A符合题意；
B．灯泡断路，电压表被串联入电路中，此时电流表应无示数，电压表有示数且几乎等于电源电压，故B不符合题意；
C．滑动变阻器某处断路，整个电路断路，两电表都无示数，故C不符合题意；
D．滑动变阻器某处短路，电路仍为通路，两电表都有示数，且灯泡会非常亮，故D不符合题意。
故选A。
（3）[3]灯泡两端的电压小于灯的额定电压，要使灯泡正常工作，应使灯泡两端增大到2.5V，根据串联电路电压的特点，应减小滑动变阻器分得的电压，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，所以滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V为止。
[4]由图乙知，电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A ，则灯泡正常发光电流为0.3A，所以灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[5]由表格中数据可知，灯泡正常发光的电压为2.5V，通过的电流为0.3A，此时灯泡电阻
[6]由串联分压可知
灯泡正常发光的电压为2.5V，电源电压恒为6V，则有
解得
由于灯泡正常发光的电流为0.3A，所以通过滑动变阻器的电流为0.3A，滑动变阻器的阻值为11.62Ω，所以使用R2进行实验。
（5）[7]将小灯泡L1和L2串联在M、N之间，则通过两个灯泡的电流相同；由于两个灯泡的亮度一样，则两个灯泡的实际功率相同，由P=I2R可知，两个灯泡的电阻相同；忽略温度对灯丝电阻的影响，由可得
代入数据可得
解得L2的额定功率
12．（2024·河南漯河·一模）小明用如图甲所示的电路测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡（电阻约为10Ω）的电功率。电源电压为6V，可供选用的滑动变阻器a、b，规格分别为“10Ω1A”和“20Ω1A”。
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片向右滑动时，小灯泡变亮；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数接近电源电压，电路故障是 ；
（3）为了完成实验，小明应该选用的滑动变阻器是 （选填“a”或“b”）；
（4）调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处，电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端滑动，移动滑片P直至电压表示数为 V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡额定功率为 W；考虑到电压表的电阻对电路的影响，必然会给测量结果带来误差，那么这种方法测量出来的电功率 （选填“大于”“小于”或者“等于”）真实值；
（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图戊所示的电路也可测量该小灯泡的额定功率，已知定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器， ；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，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；
③小灯泡的额定功率的表达式为= 。
【答案】 灯泡断路 b B 2.5 0.65 大于 使电流表示数为
【详解】（1）[1]根据滑动变阻器滑片P向右端滑动时，小灯泡变亮可知电路的电流变大，电阻变小，所以滑动变阻器接的右下接线柱，如图所示：
（2）[2]电流表示数几乎为零，说明可能电路断路，电压表的示数接近电源电压且几乎不变，则电压表与电源连通，说明与电压表并联部分断路，即灯泡断路。
（3）[3]灯泡正常发光时的电流约为
电源电压为6V，灯泡正常时，滑动变阻器两端的电压为
则此时滑动变阻器的电阻为
故滑动变阻器应选择b。
（4）[4][5][6]电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，就要减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向B端移动，直到电压表的示数为2.5V，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压2.5V时灯泡正常发光，由图乙知电流表的分度值是0.02A，电流表读数，灯泡的额定功率为
[7]电压表并联在灯泡两端，所测得的电压是准确的，电流表测量的是通过电压表和灯泡的电流之和，所以电流表示数比实际通过灯泡的电流偏大，根据可知，这种方法测量出来的电功率大于真实值。
（5）[8][9]闭合开关S、S1，断开S2，此时电阻R0与灯泡并联，电流表测量电阻R0的电流，调节滑动变阻器，使电流表示数为
此时灯泡正常发光，闭合开关S、S2，断开开关S1，此时电阻R0与灯泡并联，电流表测量干路中的电流，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，则灯泡正常发光时的电流为
则小灯泡的额定功率的表达式为
13．（2024·四川泸州·二模）小明利用电学实验盒设计并进行了以下几组实验（采用的电源都是三节新干电池）：
（1）实验一：利用图甲电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为U0不变；
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片置于图中最右端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于 而造成的；
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，多次实验，得到I与的关系如图乙所示，U0= V；
③在本实验的交流与评估环节，甲同学想知道每次实验中滑动变阻器连入电路的电阻值，但又无法从滑动变阻器上读取。乙同学思考了一会儿，发现一个规律：在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的 倍；
（2）实验二：将图甲中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W；当小灯泡的电功率为0.6W时，小灯泡的电阻为 Ω；
（3）实验三：小明打算增加一个阻值为R0的电阻，用图丁所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 （用已知字母表示）。
【答案】 电阻箱短路 2 1.25 1.25 3.75
【详解】（1）①[1]电流表有示数，电压表示数为零，故障可能是电压表被短路或电压表断路；由于调节滑动变阻器时，电流表示数有明显变化，则说明电阻箱未接入电路，据此可知电路故障可能是电压表或电阻箱被短路。
②[2]由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05Ω-1，则，则电压
③[3]由题意可知电源为三节新干电池，所以电源电压
由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端分得的电压
由串联电路分压原理可知
解得
在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的1.25倍。
（2）[4]灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，对应的电流，则灯的额定功率
[5]根据图丙可知，当小灯泡的电功率为0.6W时，通过灯泡的电流，灯泡两端电压，由欧姆定律可得小灯泡的电阻为
（3）[6]闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，由于电路连接方式不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡两端的电压仍为U1；根据串联电路电压规律，定值电阻两端的电压是
定值电阻中的电流为
定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是
小灯泡的功率为
序号
U/V
I/A
R/Ω
1
1.0
0.18
5.56
2
1.5
0.22
6.82
3
2.0
0.25
8.00
4
3.0
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
1
2
2.5
3
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.3
1.5
2.0
2.5
2.9
I/A
0.06
0.20
0.24
0.28
0.30
P/W
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2
3
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
3.8
4.5
电流I/A
0.2
0.3
0.32
电功率P/W
灯泡亮度
微亮
正常
较亮
2.4
3.6
次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
1
1.50
0.32
发光微弱
2
2.00
0.38
较暗
3
2.50
正常发光
4
3.00
0.46
很亮
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
3.0
0.32
0.96
最亮
2
2.5
0.30
正常发光
3
2.0
0.26
0.52
较暗
实验者
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
小霞
1
1.5
0.24
6.25
2
2.0
0.28
7.14
3
2.5
▲
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