沪科版九年级全册第三节 测量电功率同步训练题

这是一份沪科版九年级全册第三节 测量电功率同步训练题，共43页。试卷主要包含了3 测量电功率，实验目的，实验原理，实验器材，设计并进行实验，分析与论证，75W，电阻为8等内容，欢迎下载使用。
16.3 测量电功率
【知识梳理】
1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率，并加以比较。
2.实验原理：根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（2.5V和3.8V小灯泡各一只）、开关、导线若干。
4.设计并进行实验：
（1）按照如图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压略小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（5）整理好实验器材。
（6）用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
5.分析与论证
（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6、实验结论
（1）当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光。
（2）当U实＜U额时，P实＜P额，小灯泡发光较暗。
（3）当U实＞U额时，P实＞P额，小灯泡发光较亮。
【易错点】
1.连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流未知，则要采用试触的方法判断。
2.连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
3.闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
4.灯泡额定功率不能求平均值，因为灯泡只有在额定电压下的功率才是额定功率，额定功率只有一个。
【规律总结】
1.伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
2.用电功率公式求电功率：，主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间，n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数，N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。在计算过程中特别要注意单位的统一。
【典例分析】
（2021湖北天门中考）小红同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）连接电路前，开关应______；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线______。（要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，导线不得交叉。）
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电路______（选填“一定”或“不一定”）出现了故障；
（4）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，此过程中小灯泡明显变______；
（5）根据测量的数据绘制成U-I图像（如图乙），得出小灯泡的额定功率为______W。分析图像还发现，小灯泡的电阻值是变化的，主要受______影响。
【思路小结】
测量小灯泡电功率实验常见电路故障分析
【真题操练】
1．（2021湖北宜昌九年级期末）在进行实验时，往往需要我们手眼并用，在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）
A．灯泡的发光情况B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数D．电流表的示数
2．（2021江苏阜宁九年级二模）如表给出的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（ ）
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④探究影响电流做功多少的因素。
A．①②B．③④C．①③D．②③
3．“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验中得到的U -I图象如图乙。下列说法不正确的是（ ）
A．调节滑片过程发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的
B．小灯泡的额定功率为0.75W，电阻为8.3Ω
C．实验中发现小灯泡无法调到额定电压，一定是因为电源电压过小
D．用图甲的电路，通过更换灯泡L的方法，能完成探究“电功率与电流的关系”
4．（2021·湖南株洲·）如图为某居民家的电能表铭牌。只开启该电能表所在电路中的某个用电器，测得6min内输出160个脉冲（imp），则这个用电器有可能是（ ）
A．空调机B．电视机C．电冰箱D．节能灯
5．（2020·四川广安·中考真题）利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样｡闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（ ）
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
6．（2020江苏无锡中考）在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
分析实验记录，她得出了以下结论
①灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是（ ）
A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④都正确
7．（2021贵州中考）小明家中电能表的规格如图所示。他将家里其它用电器都关闭，只让电视机单独工作了144s，观察到电能表转盘转了5r，则下列说法正确的是（ ）
A．电视机此时的实际功率是50W
B．这段时间电视机共消耗了2021.3kW·h的电能
C．电能表直接读出电器消耗功率为2021.3W
D．此电能表转盘每小时转过2500r
8．（2021北京平谷九年级二模）某同学用图甲所示的电路测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率。闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡亮度变______（选填“亮”或“暗”），依据________。他根据实验数据绘制出了小灯泡的I-U图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率P=______W。
9．（2021江苏东台中考）如图所示的电能表，其示数为____kW·h，为了测量一只“220V 10W”的节能灯的额定功率，除了需要该电能表外，还需要的测量工具是______。为此，某同学设计了一个方案：将该灯接入220V的测量电路中，关闭其他用电器，测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间，经过小组讨论发现上述方案不合理，原因是_______。
10．（2021辽宁沈阳中考）如图所示是某用户家的电能表，单独将电烤箱接入电路，正常工作30min，电能表的转盘转过300转，则电烤箱消耗的电能为______kW·h，它的实际功率为______W。
11．（2021山东威海中考）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大______。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想______是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想______是正确的。（两空均选填“①”“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：______、______。（填字母代号）
A．换最大阻值较小的滑动变阻器 B．串联定值电阻
C．减少电池个数 D．增加电池个数
12．（2021广西河池中考）如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，备选器材有：电源（恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V、阻值约8Ω）、三个滑动变阻器（A．“10Ω 1A”B．“20Ω 0.5A”、C．“50Ω 0.2A”）、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）本实验应选择的滑动变阻器是 ___________（填代号）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）；
（3）连接电路时，开关应该处于 ___________状态；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ___________；
（5）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________。
（6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，能否测出其阻值？请说出你的理由 ___________。
13．（2021江苏淮安中考）用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）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___________ （填序号）。
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
（3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为___________A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。
（4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成IU图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是___________W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是___________。
（5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是___________（填序号）。
A．两灯的实际功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
14．（2021辽宁鞍山中考）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有___________有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”，并用笔面线代替导线将电路连接正确。
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向___________（填“左”或“右”）滑动。
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）测量小灯泡的电功率______（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________。
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，相应的小灯泡的阻值变化，则________（填“>”、“＜”或“=”）。
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率________W。
15．（2021广西梧州中考）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 ______（选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是______（写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 ______A，此时计算出小灯泡的实际功率为 ______W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ______，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后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，将电压表 ______点（选填“A”或“B”）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P额＝______（用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 ______Ω。
16．（2021山东德州中考）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，出现该状况的原因是______；（填字母序号）
A．电流表内部断路了
B．灯座内部出现了短路
C．灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，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，其读数为______A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）该实验装置不能完成的实验是______；（填字母序号）
A．探究串联电路中的电流规律
B．探究串联电路中的电压规律
C．探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、U、R0表示）
17．（2021辽宁锦州中考）小明所在的物理实验小组，利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡 ___________（选填“发光”或“不发光”）。请你在接错的导线上打“x”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 ___________Ω；
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而 ___________。在这个图像中，横轴应该表示的物理量是 ___________（选填“电压”或“电流”）；
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R最大阻值为15Ω。电源电恒定其测量过程如下：
①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V；
②___________（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ___________V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S1、S2，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④小灯泡的额定功率P额=___________W。
18．（2021广西玉林中考）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）；
（2）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生 ___________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为 ___________W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为___________A，此时小灯泡的电阻为 ___________Ω；
（4）若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
①闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
②闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用I额、I1、I2和R0等符号表示）
19．（2021辽宁中考）小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）实验步骤如下：
（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的______（填“最左”或“最右”）端。
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向_______（选填“左”或“右”）动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为_______A，小灯泡的额定功率为______W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是______。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的______决定的。
（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A；
②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A；
③________，将变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A；
④小灯泡的额定功率为______W。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5/3.8
2
2.0/3
3
3.0/4.5
故障
现象
故障原因
灯泡
不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接入下面两个接线柱 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表
问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻或导线
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大端
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
电流I/A
0.26
0.34
0.42
0.48
0.52
0.54
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗亮
正常发光
过亮
沪科版九年级
第十六章《电流做功与电功率》
16.3 测量电功率
【知识梳理】
1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡额定电压下的额定功率和不在额定电压下的实际功率，并加以比较。
2.实验原理：根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡（2.5V和3.8V小灯泡各一只）、开关、导线若干。
4.设计并进行实验：
（1）按照如图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压略小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（5）整理好实验器材。
（6）用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
5.分析与论证
（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
（3）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6、实验结论
（1）当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光。
（2）当U实＜U额时，P实＜P额，小灯泡发光较暗。
（3）当U实＞U额时，P实＞P额，小灯泡发光较亮。
【易错点】
1.连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流未知，则要采用试触的方法判断。
2.连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
3.闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
4.灯泡额定功率不能求平均值，因为灯泡只有在额定电压下的功率才是额定功率，额定功率只有一个。
【规律总结】
1.伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
2.用电功率公式求电功率：，主要适用于已知t、n和N求功率的情况。式中t为用电器单独工作的时间，n为用电器单独工作t时间内电能表转盘转过的转数，N为电能表铭牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数。在计算过程中特别要注意单位的统一。
【典例分析】
（2021湖北天门中考）小红同学用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）连接电路前，开关应______；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线______。（要求R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，导线不得交叉。）
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电路______（选填“一定”或“不一定”）出现了故障；
（4）实验过程中，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，需将滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，此过程中小灯泡明显变______；
（5）根据测量的数据绘制成U-I图像（如图乙），得出小灯泡的额定功率为______W。分析图像还发现，小灯泡的电阻值是变化的，主要受______影响。
【答案】断开 不一定 B 亮 0.625 灯丝的温度
【解析】
（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开。
（2）R的滑片向A端移动时接入电路中的电阻变大，将连接A接线柱的导线接到左上方的接线柱，如图所示：
（3）闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是由于电路电阻太大，电路电流太小，也可能是灯泡发生短路或电路中出现断路，电路不一定出现了故障。
（4）灯泡的额定电压是2.5V，当电压表示数为1.8V时，为了测量小灯泡的额定功率，增大灯泡两端的电压，电路中的电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值变小，将滑片向B端移动，此过程中小灯泡的电功率变大，小灯泡变亮。
（5）由图乙可知，灯泡两端的电压是2.5V时，通过灯泡的电流是0.25A，小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；分析图像可以发现小灯泡的电阻值随电压的变化在不断地变化，其原因是灯丝电阻与温度有关。
【思路小结】
测量小灯泡电功率实验常见电路故障分析
【真题操练】
1．（2021湖北宜昌九年级期末）在进行实验时，往往需要我们手眼并用，在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ）
A．灯泡的发光情况B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数D．电流表的示数
【答案】C
【解析】
灯在额定电压下正常发光，在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，使达到额定电压，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
2．（2021江苏阜宁九年级二模）如表给出的多组电压表和电流表的数据，可能是在进行下列哪些实验探究中收集的（ ）
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④探究影响电流做功多少的因素。
A．①②B．③④C．①③D．②③
【答案】D
【解析】
由数据可知：导体中的电流与其两端的电压不成正比，分析得①探究通过导体的电流与电压的关系，当电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比，不符合本实验的探究；②测量小灯泡的电功率，由于灯丝的电阻随温度升高而变大，则灯泡的电功率是变化的，所以通过的电流与其两端电压不成正比，符合本实验的探究；③灯泡的阻值与温度有关，温度越高，电阻变大，测量灯泡的阻值，通过的电流与其两端电压不成正比，由多组电压表和电流表的数据可知，符合本实验的探究；④探究影响电流做功多少的因素，该实验中还需要测量时间，表格中没有，不符合本实验的探究。故符合题意的有②③。故选D。
3．“探究小灯泡的电功率”的实验电路如图甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验中得到的U -I图象如图乙。下列说法不正确的是（ ）
A．调节滑片过程发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的
B．小灯泡的额定功率为0.75W，电阻为8.3Ω
C．实验中发现小灯泡无法调到额定电压，一定是因为电源电压过小
D．用图甲的电路，通过更换灯泡L的方法，能完成探究“电功率与电流的关系”
【答案】C
【解析】
调节滑片，变阻器连入电路的阻值发生变化，这样灯泡两端电压和电流都会发生变化，由P=UI知，其实际功率发生变化，所以灯泡亮度会发生改变，故A正确，不符合题意；由图像知，灯泡电压等于额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，灯泡正常发光时电阻R=≈8.3Ω，故B正确，不符合题意；实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但都无法使灯泡两端电压调到额定电压2.5V，可能是电源电压低于灯泡的额定电压的原因；也可能是电源电压过大，而变阻器的最大电阻过小，当变阻器的最大电阻连入电路中时，灯的电压也高于2.5V，故C错误，符合题意；探究“电功率与电流的关系”时，可换用不同灯泡且保持电压不变，观察小灯泡的亮度来比较电功率，从而得到电功率与电流的关系，故D正确，不符合题意。故选C。
4．（2021·湖南株洲·）如图为某居民家的电能表铭牌。只开启该电能表所在电路中的某个用电器，测得6min内输出160个脉冲（imp），则这个用电器有可能是（ ）
A．空调机B．电视机C．电冰箱D．节能灯
【答案】A
【解析】由表中数据可知，这段时间内该用电器消耗的电能为
该用电器的功率为，电视机和电冰箱的功率在100W左右，节能灯的功率在25W左右，空调机的功率接近1kW，故这个用电器可能是空调机。故选A。
5．（2020·四川广安·中考真题）利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样｡闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（ ）
A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路
B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱
C．当小灯泡的实际电压为2.5V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动
D．电压表无示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路
【答案】C
【解析】
无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电流表几乎无示数，可能电路中出现断路，电压表的示数几乎等于电源电压，可能是小灯泡断路，故A正确，不符合题意；小灯泡一直很暗，通过小灯泡的电流很小，由欧姆定律可知电路中的电阻很大，滑片移动，灯泡的亮度不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值不变，可能是因为滑动变阻器同时接了下面两个接线柱，故B正确，不符合题意；灯泡的额定电压是3.8V，当小灯泡的实际电压为2.5V时，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到3.8V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为3.8V为止，故C错误，符合题意；电压表和灯泡并联，如果电压表无示数，小灯泡不亮，可能是灯泡被短路，故D正确，不符合题意。故选C。
6．（2020江苏无锡中考）在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
分析实验记录，她得出了以下结论
①灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是（ ）
A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④都正确
【答案】D
【解析】
①灯泡两端电压等于额定电压时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为，所以灯泡的额定功率，故①正确；②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由可知，灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故②正确；③由计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：、、、、、，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；④小灯泡和阻值为的定值电阻串联接在电压为的电源两端，由表中数据知，当灯泡电压，对应电流为，此时定值电阻两端电压，恰好满足电源电压，所以灯泡能正常发光，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
7．（2021贵州中考）小明家中电能表的规格如图所示。他将家里其它用电器都关闭，只让电视机单独工作了144s，观察到电能表转盘转了5r，则下列说法正确的是（ ）
A．电视机此时的实际功率是50W
B．这段时间电视机共消耗了2021.3kW·h的电能
C．电能表直接读出电器消耗功率为2021.3W
D．此电能表转盘每小时转过2500r
【答案】A
【解析】
因2500r/(kW.h)表示转盘转1圈电路中消耗kW·h的电能，所以电能表转盘转了5r电视机消耗的电能W=kW·h =0.002kW·h，电视机的实际功率P===0.05kW=50W，故A正确，B错误；电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，可以间接测量用电器的电功率（还需使用钟表），故C错误；2500r/(kW.h)表示每消耗1 kW·h的电能，转盘转过2500r，而不是每小时转过2500r，故D错误。故选A。
8．（2021北京平谷九年级二模）某同学用图甲所示的电路测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率。闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡亮度变______（选填“亮”或“暗”），依据________。他根据实验数据绘制出了小灯泡的I-U图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率P=______W。
【答案】暗 闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器的接入的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，从图像可知，灯泡的电流小，电压也比较小，故实际功率比较小 0.75
【解析】
[1]灯泡与滑动变阻器串联，闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器的接入的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，从图像可知，灯泡的电流小，电压也比较小，故实际功率比较小，故灯泡变暗。[2]闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器的接入的阻值变大，总电阻变大，电源电压不变，故电流变小，从图像可知，灯泡的电流小，电压也比较小，故实际功率比较小，故灯泡变暗。[3]当灯泡的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时的电流为0.3A，故小灯泡的额定功率，小灯泡的额定功率。
9．（2021江苏东台中考）如图所示的电能表，其示数为____kW·h，为了测量一只“220V 10W”的节能灯的额定功率，除了需要该电能表外，还需要的测量工具是______。为此，某同学设计了一个方案：将该灯接入220V的测量电路中，关闭其他用电器，测量出电能表显示消耗1kW·h电能所用的时间，经过小组讨论发现上述方案不合理，原因是_______。
【答案】1285.6 秒表（或计时器） 消耗1kW·h的电能所用时间需要100h（或测量时间太长）
【解析】
电能表单位是kW·h，最后一位是小数位，由图知电能表的示数是1285.6kW·h。由可知，测用电器的功率需要测两个物理，即：电能和时间，因此需要电能表和秒表。节能灯的额定功率为10W，消耗1kW·h电能所用的时间=100h，测量时间太长，不易操作。
10．（2021辽宁沈阳中考）如图所示是某用户家的电能表，单独将电烤箱接入电路，正常工作30min，电能表的转盘转过300转，则电烤箱消耗的电能为______kW·h，它的实际功率为______W。
【答案】0.5 1000
【解析】
电烤箱消耗的电能为；它的实际功率为
11．（2021山东威海中考）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大______。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想______是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想______是正确的。（两空均选填“①”“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：______、______。（填字母代号）
A．换最大阻值较小的滑动变阻器 B．串联定值电阻
C．减少电池个数 D．增加电池个数
【答案】 ② ① 1.14 B C
【解析】
（1）采用伏安法测量灯泡的额定电功率，电压表与灯泡并联，测量灯泡的电压，电流表与灯泡串联，测量灯泡的电流。小灯泡额定电压为3.8V，故电压表的量程要选择0~15V；图中滑动变阻器滑片置于最左端，要使连入电路的阻值最大，则下端应连接右端接线柱。如图所示：
（2）移动滑片小灯泡始终不发光，电流表示数为零。若小灯泡短路，则电路中仍然有电流，故猜想②是错误的。进一步观察到电压表有示数，则说明滑动变阻器没有出现断路现象，因此是小灯泡的灯丝断了。
（3）从图乙中可以看出，电流表的量程选择0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实验器材进行调整。串联电路起到分压作用，可以串联定值电阻，和灯泡一起分压。也可以减少电池个数，减小电源电压，减小电路电流。
12．（2021广西河池中考）如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，备选器材有：电源（恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V、阻值约8Ω）、三个滑动变阻器（A．“10Ω 1A”B．“20Ω 0.5A”、C．“50Ω 0.2A”）、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）本实验应选择的滑动变阻器是 ___________（填代号）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）；
（3）连接电路时，开关应该处于 ___________状态；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ___________；
（5）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________。
（6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，能否测出其阻值？请说出你的理由 ___________。
【答案】B 断开 灯泡短路 0.75W 不能
【解析】
（1）“测量小灯泡额定功率”实验中，为了调整灯泡的电压和电流，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡的额定电流约为，电路的总电阻约为，滑动变阻器应接入的最小电阻，所以滑动变阻器应该选择“20Ω 0.5A”，故B符合题，AC不符合题意。故选B。（2） “测量小灯泡额定功率”实验中，为了调整灯泡的电压和电流，灯泡与滑动变阻器串联，要使滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则滑动变阻器应接右边下端接线柱，如下图所示：
（3）连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态。（4） 闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，说明灯泡可能被短路，可能被开路，也可能是通过的电流太小。而电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，说明灯泡短路。（5）从图乙中可以看出，电流表选用的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，此时待测电阻与滑动变阻器串联，电压表测量待测电阻电压，电流表测量待测电阻电流，当电压表为3V时，电路最大电流为，此时滑动变阻器两端的电压为，滑动变阻器接入的最小电阻为，超过滑动变阻器的最大阻值，所以不能测出被测电阻的阻值。
13．（2021江苏淮安中考）用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）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___________ （填序号）。
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
（3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为___________A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。
（4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成IU图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是___________W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是___________。
（5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是___________（填序号）。
A．两灯的实际功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
【答案】 C
0.08 左 0.5 灯丝阻值随温度升高而变大 C
【解析】
（1）因小灯泡的额定电压小于3V，故电压表的量程选择0～3V，电压表并联在小灯泡两端，实物连接图如下图所示：
（2）闭合开关后，电流表有示数，说明电路处于通路状态，但小灯泡不亮，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C。（3）因电流表量程选择为0～0.6A，故由图乙可知，电流表示数为0.08A，因小灯泡的额定电流为0.2A，故要测量小灯泡的额定功率，应增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。（4）由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，故小灯泡的额定功率为P=UI=，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。（5）由题意可知，LED灯的实际功率小于白炽灯的实际功率，即相同时间内，电流通过LED做功远小于白炽灯，而两灯的亮度几乎相同，则原因可能是LED灯将电能转化为光能的效率更高，故选C。
14．（2021辽宁鞍山中考）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有___________有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误的单线上打“×”，并用笔面线代替导线将电路连接正确。
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向___________（填“左”或“右”）滑动。
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为___________W。
（4）测量小灯泡的电功率______（填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是________。
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小，相应的小灯泡的阻值变化，则________（填“>”、“＜”或“=”）。
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测定额定电压为3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为9V，定值电阻R的阻值为10。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、闭合，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V时，小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、闭合，断开，此时电压表的示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最________（填“左”或“右”）端，此时电压表的示数为7V。
③小灯泡的额定功率________W。
【答案】电压表 左 0.625 不需要 灯在不同电压下的功率不同 > 6 左 2.25
【解析】
（1）原电路中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，闭合开关，会观察电流表无示数，电压表测电源电压，故电压表有示数；电流表应与灯泡串联，电压表与灯泡并联，如下图所示
（2）灯在额定电压下正常发光，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压。（3）由图像知，当小灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.25A，则小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W（4）测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是：灯在不同电压下的功率不同。（5）根据图象可知当滑动变阻器电阻变小时，灯泡两端电压增大，电流也增大，灯泡电阻变大，总电阻变小。根据R=R滑+R灯，只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小。（6）①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为6V，由于电压表测变阻器的电压，当电压表示数为6V，根据串联电路电压的规律，灯的电压UL=U-U滑=9V-6V=3V，这时小灯泡正常发光。②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，电压表示数为4V。再将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电压表的示数为7V。③在②中，R与变阻器串联，根据串联电路电压的规律，电压表示数为4V时，R的电压为UR=9V-4V=5V，由分压原理，此时电压表所测滑动变阻器部分的电阻是，故在①中，灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率P额=ULIL=3V×0.75A=2.25W
15．（2021广西梧州中考）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 ______（选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是______（写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 ______A，此时计算出小灯泡的实际功率为 ______W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ______，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后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，将电压表 ______点（选填“A”或“B”）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P额＝______（用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 ______Ω。
【答案】 右 灯泡短路 0.16 0.32 0.5 大 B U额 2.5
【解析】
（1）滑动变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端。
闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能灯泡短路。（3）当电压表示数为2V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，则流过灯泡的电流为0.16A，此时，小灯泡的实际功率为P=UI=2V×0.16A=0.32W。（4）根据画出图丙所示的图像知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为P′=U′I′=2.5V×0.2A=0.5W，由图像可知，小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大。（5）电压表测灯两端电压，当灯电压为U额时，灯正常发光；接着保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接柱流入，将电压表的B接线改接到C点，观察并记录电压表示数U，因各电阻的大小和电压大小都不改变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U0=U-U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流，根据串联电路电流的规律，通过定值电阻的电流等于灯的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为P额=U额I额=U额。在实验操作中，因电压表选用0-3V的量程，既要测灯的额定电压，又要测灯与R0的电压，故定值电阻R0的最大电压不能超过3V-2.5V=0.5V，因灯正常工作时的电流是0.2A，故R0的最大阻值不能超过
16．（2021山东德州中考）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，出现该状况的原因是______；（填字母序号）
A．电流表内部断路了
B．灯座内部出现了短路
C．灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，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，其读数为______A，小灯泡的额定功率为______W；
（4）该实验装置不能完成的实验是______；（填字母序号）
A．探究串联电路中的电流规律
B．探究串联电路中的电压规律
C．探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R0的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S，S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额；
②闭合开关S，断开S1，再闭合S2，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、U、R0表示）
【答案】 B 0.3 0.75 C
【解析】
（1）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，电压表应该并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应该选择0~3V的小量程，滑动变阻器串联在电路中，要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流表示数变大，即滑动变阻器接入阻值变小，所以滑动变阻器应该左下接线柱。如图所示
（2）发现小灯泡不亮，而电流表有示数，即电路中有电流通过，则故障类型为短路，电压表测量小灯泡无示数，说明是电压表测量部分短路，故AC不符合题意，B符合题意。故选B。（3）当电压表示数为小灯泡额定电压2.5V，电流表选择的是分度值为0.02A的小量程，如图乙所示示数为0.3A。则小灯泡的额定功率（4）“测量小灯泡额定功率”实验的电路图是一个串联电路。探究串联电路中的电流规律，可以将电流表拆卸下来串联在任何位置完成探究，故A不符合题意；探究串联电路中的电压规律，可以将电压表拆卸下来并联在不同位置两端完成探究，故B不符合题意；探究电流与电压的关系，需要可知阻值一定，由于小灯泡的阻值不是一个定值，则无法完成该探究，故C符合题意。故选C。（5）步骤①中闭合开关S，S1，断开S2，小灯泡、滑动变阻器、定值电阻R0串联，电压表测小灯泡两端电压，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额，此时小灯泡正常发光；步骤②中闭合开关S，断开S1，再闭合S2，小灯泡、滑动变阻器、定值电阻R0串联，电压表测小灯泡与定值电阻R0两端电压，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U。此时小灯泡依然正常发光，根据串联分压可得到定值电阻R0两端电压U0=U-U额，此时电路电流就小灯泡正常发光时的电流，则小灯泡的额定功率
17．（2021辽宁锦州中考）小明所在的物理实验小组，利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻。
（1）图甲中小明将一根导线连接错误，若此时闭合开关，小灯泡 ___________（选填“发光”或“不发光”）。请你在接错的导线上打“x”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（2）小明将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 ___________Ω；
（3）小明测量了小灯泡在不同电压下的电流，并绘制了如图丙所示的图像，根据图像可知电流与电压并不成正比。原因是灯丝的电阻随温度升高而 ___________。在这个图像中，横轴应该表示的物理量是 ___________（选填“电压”或“电流”）；
（4）小明又设计了图丁所示的电路，只用电压表测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R最大阻值为15Ω。电源电恒定其测量过程如下：
①闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器的滑片移到右端，电压表示数为4.5V；
②___________（填三个开关闭合与断开情况）移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ___________V，这时小灯泡正常发光；
③闭合开关S1、S2，断开S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，此时电压表示数为3V；
④小灯泡的额定功率P额=___________W。
【答案】不发光 9.5 增大 电压 闭合S1、S3，断开S2 2 0.5
【解析】
（1）由图甲知，电压表串联在电路中，电流表并联在小灯泡两端，则小灯泡被短路，电路整个电路处于断路，小灯泡不会发光。要测量小灯泡的电阻，应使小灯泡和滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联，电流表串联在电路中，故改正电路图如下：
（2）由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，对应的分度值为0.02A，示数为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻（3）由图丙知，电流与电压不成正比，且灯丝的电阻随温度的升高而增大。据知，电压的增加量应大于电流的增加量，所以图丙中的横坐标为电压。（4）闭合开关S1、S2，断开S3，小灯泡被短路，电路中只有变阻器工作，变阻器的滑片置于最右端时，电压表测电源电压，那么电源电压为4.5V。当开关S1、S3闭合，S2断开时，变阻器和小灯泡串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，要让小灯泡正常发光，则变阻器两端的电压，即电压表示数U变=U总-UL=4.5V-2.5V=2V，保持滑片位置不变，闭合开关S1、S2，断开S3，此时电压表测变阻器接入电路中左边部分的电压，此部分电阻与变阻器在第②步骤中接入电路的阻值相等。且此时电路的电流，步骤②中变阻器接入电路的阻值，则小灯泡正常发光时，电路中的电流
小灯泡的额定功率P额=ULI2=2.5V×0.2A=0.5W
18．（2021广西玉林中考）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）；
（2）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生 ___________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为 ___________W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为___________A，此时小灯泡的电阻为 ___________Ω；
（4）若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下：
①闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1；
②闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额；
③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2；
④则小灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用I额、I1、I2和R0等符号表示）
【答案】 短路 1.5 0.4 5
【解析】
（1）根据图甲所示的电路图，应将滑动变阻器和小灯泡串联接入电路，因为要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大，所以选择A接线柱。
（2）连接好电路，电流表有示数，说明电路连通，而小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路。（3）小灯泡的额定电压为3V，根据丙图可知小灯泡两端电压为3V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率，小灯泡的额定功率为1.5W。由丁图可知，电流表量程为0~0.6A，则电流表读数为0.4A。根据丙图可知，电流表读数为0.4A时，小灯泡两端电压为2.0V，此时小灯泡的电阻，此时小灯泡的电阻为5Ω。（4）闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，此时只有定值电阻接入电路，电源电压，闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，小灯泡和滑动变阻器接入电路的总电阻，保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，定值电阻和滑动变阻器接入电路的总电阻，滑动变阻器接入电路的电阻，小灯泡正常发光时接入电路的电阻
小灯泡额定功率
19．（2021辽宁中考）小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）实验步骤如下：
（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的______（填“最左”或“最右”）端。
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡_______（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向_______（选填“左”或“右”）动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为_______A，小灯泡的额定功率为______W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是______。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的______决定的。
（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A；
②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A；
③________，将变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A；
④小灯泡的额定功率为______W。
【答案】最左 短路 右 0.24 0.6 灯泡电阻随温度改变 实际功率 保持变阻器R2的滑片位置不动 0.45
【解析】
（1）开关闭合前，滑片处于阻值最大处，即最左端。（2）电流表有示数，是通路，电压表没有示数，可能是灯泡短路。（3）电压表的示数为1V，小于2.5V，要增大灯泡分压，减小变阻器分压，要减小变阻器电阻，滑片右移。电流表小量程，分度值0.02A，示数0.24A，小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W
（4）灯泡电阻随温度变化而变化，不是定值，所以小灯泡的电流随其两端电压变化的图像不是直线。两端电压的增大，根据，实际功率增大，变亮。（5）闭合S1，断开S2，灯泡和变阻器串联，电流0.3A，灯泡正常发光；闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A，用变阻器R2代替灯泡，电流还是0.3A时，变阻器R2阻值等于灯泡正常发光阻值；因为电源电压不变，变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，电源电压为U=I1R2=0.6A×R2，变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A，电源电压U= I2R2+ I2R1=0.2A×R2+0.2A×10Ω，可得0.6A×R2=0.2A×R2+0.2A×10Ω，解得R2=5Ω，小灯泡的正常发光电阻5Ω，所以小灯泡的额定功率为P=IR2=(0.3A)2×5Ω=0.45W
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5/3.8
2
2.0/3
3
3.0/4.5
故障
现象
故障原因
灯泡
不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接入下面两个接线柱 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表
问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻或导线
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大端
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
3.0
电流I/A
0.26
0.34
0.42
0.48
0.52
0.54
小灯泡两端的电压U/V
0.5
1.0
1.5
2
2.5
3
通过小灯泡的电流I/A
0.12
0.16
0.19
0.23
0.25
0.28
小灯泡的亮度
暗亮
正常发光
过亮