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2024年中考物理专项训练（全国通用）-压轴题05 测量小灯泡电功率实验（原卷版+解析版）
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这是一份2024年中考物理专项训练（全国通用）-压轴题05 测量小灯泡电功率实验（原卷版+解析版），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52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。
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
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。
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
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