資源簡介

一、探究小燈泡在不同電壓下的發光情況。
實驗原理：P＝UI
實驗電路圖：如圖
實驗結論：小燈泡的發光情況是由實際功率決定的。
實驗有關注意事項：
①連接電路時，開關應該打開，滑動變阻器應達到最大位置；
②滑動變阻器的作用：用于調節小燈泡兩端的電壓，使它分別等于額定電壓、高于和低于額定電壓的1/5③電表要選擇合適的量程，一般遵循“能小則小”的原則；
④使小燈泡正常發光的操作(移動滑片，眼睛注視測量小燈泡兩端電壓表示數為額定電壓)；
⑤溫度對燈泡燈絲電阻的影響(溫度越高，燈絲電阻越大)；
⑥實際電壓、實際功率與燈泡亮暗的關系(實際功率越大，燈泡越亮)；
⑦實驗中多次測量的目的(找電功率與電壓的關系及小燈泡亮度變化規律)；
⑧不能用多次測量求出的電功率的平均值作為小燈泡的額定功率的原因(電壓改變，功率也改變)。
二、探究電功率與電流的關系
實驗方案:如圖所示，將兩只小燈泡并聯，目的是控制兩者兩端的電壓相同，比較通過兩只小燈泡的電流大小和亮度(亮度反映實際功率的大小)。觀察兩只小燈泡的亮暗，并記錄兩只電流表的示數，把觀察結果記錄在下表中。
燈L1 燈L2
條件控制(電壓關系)
亮度(亮暗)
電流(安)
實驗結果:在電壓相等的情況下，通過小燈泡的電流越大，小燈泡的電功率越大。
(2)研究電功率與電壓的關系
實驗方案:如圖所示，將兩只小燈泡串聯，目的是控制通過兩者的電流相同，比較兩只小燈泡兩端的電壓大小和亮度(亮度反映實際功率的大小)。觀察兩只小燈泡的亮暗，并記錄兩只電壓表的示數，把觀察結果記錄在下表中。
燈L1 燈L2
條件控制(電流關系)
亮度(亮暗)
電壓(安)
實驗結果:在電流相等的情況下，小燈泡兩端的電壓越高，小燈泡的電功率越大。
三、伏安法測量電功率
用電壓表測量用電器兩端的電壓，用電流表測量通過用電器的電流，再根據公式P=UI間接求出用電器的電功率，這種方法叫做伏安法。
(2 )實驗器材:常用的小燈泡1只(標明額定電壓，未標明額定功率)，電流表、電壓表各1只，滑動變阻器1只,開關1只，電池組(總電壓高于小燈泡的額定電壓)1只，導線若干。
(3)過程和步驟:
①按正確的電路圖連接電路。
②調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓。讀出此時兩只電表的示數，并記錄在下表中。
③調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的1.2倍。觀察小燈泡的亮度變化(相對于額定電壓下的亮度)，讀出兩只電表的示數，并記錄在下表中。
④調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的0.8。觀察小燈泡的亮度變化(相對于額定電壓下的亮度)，讀出兩只電表的示數，并記錄在下表中。
⑤計算出三種情況下小燈泡的電功率;分析小燈泡的亮度和實際功率的關系。
序號 電壓 電流 電功率 小燈泡的亮度變化
1
2
3
例1、小金利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）依據圖甲，請在答題卷上用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物圖補充完整。
（2）小金正確連接實物電路，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片至某位置時，電壓表示數如圖丙所示，此時燈泡兩端電壓為________V。接下來調節滑動變阻器的滑片向________(選填“A”或“B”)端移動，直至小燈泡正常發光。
例2、在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡額定電壓為2.5V（電阻值約為5Ω），電源電壓恒為6V。
（1）按圖甲所示連接電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某處時，電壓表示數為2V，為了測量小燈泡的額定功率，應將滑片向________（填“左”或“右”）端移動，使電壓表示數為2.5V，此時電流表指針位置如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________ W。
（2）若在實驗中電流表損壞了，為了測出小燈泡的額定功率，同學們增加了一個R0=10Ω的定值電阻，設計了如圖丙所示的電路和如下實驗方案：
①調節滑片，使電壓表的示數為小燈泡的額定電壓；
②保持滑片位置不變，只將電壓表a點改接到c點，測出定值電阻R0兩端的電壓U0。通過計算就可得到小燈泡的額定功率。 請指出該設計方案中存在的兩處不合理之處：________。
例3、為了測定小燈泡的電功率，小明利用電壓恒為3V的電源、滑動變阻器、標有“2.5V”字樣的小燈泡等器材按圖甲方式連接電路進行實驗，閉合開關并移動滑片P，獲得相關數據如下表：
實驗序號 U/V I/A P/W
1 2.0 0.18 0.36
2 2.5 0.50
3 3.0 0.22 0.66
（1）完成實驗2后，要想獲得實驗3的數據，則實驗中滑片P的移動情況是________。
（2）請分析表中數據，確定小燈泡正常發光時電流表的示數，并在圖乙中畫出此時電流表指針位置。
（3）在滑動變阻器滑片移動過程中，電路消耗的總功率、小燈泡的功率隨電流變化如圖丙所示，請判斷隨電流增大，滑動變阻器的功率大小變化是________。
1.研究性學習小組利用圖甲電路研究電阻的電功率變化規律。圖注電源電壓恒為4V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。實驗過程中，調節滑動變阻器，逐次讀取數據并記錄，計算定值電阻電功率。數據如下表：
實驗次數 1 2 3 4 5
電流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
電壓（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的電功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）完成第3次實驗后，接下來要獲得第4次實驗的數據，則滑動變阻器R的滑片P應向________（選填“左”或“右”）移動到適當位置；
（2）小組同學根據表中數據，得出了定值電阻R0的電功率與其電流的定量關系。他們的結論正確的是：
A.定值電阻的電功率與電流成正比
B.定值電阻的電功率與電流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑動變阻器的電功率，還需要用電壓表測出滑動變阻器兩端的電壓；小金卻認為：無需測滑動變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動變阻器的電功率。比如，當定值電阻兩端的電壓為1.0V時，滑動變阻器的電功率為________瓦；
（4）小組同學對小金的方法進行了歸納，結合表中數據，畫出了電路總功率和定值電阻功率與電流的P-I關系圖像（如圖乙所示）。請分析判斷，圖中線段AA’表示的含義是________。
2.小明同學利用圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是2.5V。
（1）連接好電路，閉合開關，小燈泡發光，但電壓表示數為0，經檢查，圖中a、b、c、d四根導線有一根斷了，則該導線是________。
（2）排除故障后，實驗中小明同學移動滑動變阻器的滑片P到某位置時，電壓表示數如圖乙所示，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑片P向________（選填“左”或“右”）端適當移動。
（3）按正確的步驟進行實驗，小明進行了三次重復實驗，每次電壓表的示數均為2.5V，電流表的示數分別為0.30A、0.30A、0.32A，則小燈泡的額定功率為________。（答案保留小數點后兩位）
（4）完成實驗后，老師告訴同學們，電壓表的內阻很大，它并聯在電路中時，有極小的電流通過電壓表，可以忽略不計。假如考慮了電壓表的影響，則測量的小燈泡額定功率比小燈泡真實的額定功率________（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。
3.圖甲為測定“小燈泡電功率”的實驗電路，電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。
（1）小明連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，則故障原因可能是________。
（2）排除故障閉合開關，小明繼續移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成I﹣U 圖象（圖乙），根據圖象，可計算出小燈泡的額定功率是________W。
（3）進一步分析圖象可知，隨著電壓表示數增大，電流表與電壓表的示數比值________，（填“變大”、“變小”或“不變”）造成這一現象的原因可能是________。
（4）小敏將原電路中的小燈泡先后換接阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻，探究“電流與電阻關系”，得到如圖丙所示的電流隨電阻變化的圖像，則滑動變阻器的最大阻值應不小于________Ω。
4.某同學想測量某個僅標有“0.25A”字樣的燈泡的額定功率，電源電壓為6V且恒定。
（1）檢查器材時，該同學發現電壓表存在如圖甲所示的兩個問題：一是指針位置不對；二是部分刻度模糊不清。出現指針位置不對的原因是________。
（2）該同學認為不更換電壓表也能測出燈泡的額定功率，他進行了如下操作：
①解決指針問題后，按規范步驟連接的部分電路圖乙，請你用筆畫線代替導線幫他連接完整________。
②連接好電路并檢查無誤后，閉合開關。在移動變阻器滑片時，眼睛要注視________的變化，當燈泡正常發光時，滑片正好在變阻器的中點。在滑片移動過程中，電流表示數從0.2A增大到0.25A，電壓表示數從2.0V開始增大。
（3）該同學根據實驗數據計算如下：
該同學的同桌發現步驟b的結果有錯，請你指出錯誤的原因：________。燈泡的額定功率是？（寫出計算過程）.
5.小樂通過實驗測量標有“2.5V” 字樣的小燈泡的額定功率，回答問題：
（1）.小樂按圖甲所示電路圖連接電路，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為2.5V時，電流表的示數如圖乙所示，可得小燈泡的額定功率為 W．
（2）.小樂在實驗中發現電流表損壞了，但她認為不使用電流表也能完成實驗，于是她又向老師要了1個阻值為R的定值電阻和2個開關，重新設計了如圖丙所示的電路，正確連接電路后的實驗步驟是：
①閉合開關S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2.5V；
②保持滑動變阻器的滑片位置不變， ，記下電壓表示數U1；
③小燈泡的額定功率P= 。(寫出字母表達式， 用燈泡額定電壓U0及R0、U1表示)
6.小胡晴霞按照如圖所示的電路圖連接好電路，測量一只額定電壓為2.5V的燈泡的電功率，部分實驗數據和現象如下表。
實驗次數 電壓表示數/V 電流表示數/A 燈泡亮度
1 1 0.2 較暗
2 2.5 / 正常發光
3 6 幾乎為0 不發光
（1）分析表中實驗數據可知，所用電源電壓約為________ V。
（2）若小胡晴霞手邊有A“1.5A 50Ω”和B“2.0A 20Ω”兩種規格的滑動變阻器，上面實驗中他所選的滑動變阻器為________。
（3）完成上述實驗后，小胡晴霞向老師要了一個變阻箱和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖所示的電路，也測出了燈泡的額定功率。請完成下列實驗步驟：
①閉合開關S1，將S2撥到觸點2，移動滑片調整到R0，使電壓表的示數為2.5V；
②________，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U；
③燈泡額定功率的表達式為P額=________（用已知量和測量量表示）。
1.小華在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V），小燈泡1（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關、規格分別為“10Ω1A”的滑動變阻器R1和“50Ω0.5A”的滑動變阻器R2各一個，導線若干。
（1）請用筆畫線代替導線，幫小華同學將圖甲中的電路連接完整；
（2）為了順利完成實驗，小華應選用規格為________（填“R1”或“R2”）的滑動變阻器；
（3）連接電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，原因可能是________。
（4）排除故障后，移動滑動變阻器滑片P的位置，獲得多組對應的電壓值和電流值，繪制小燈泡U-I圖像如圖乙所示，小燈泡的額定功率為________W。分析乙中圖像發現小燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是________；
（5）小華打算增加一個阻值為150的定值電阻R0， 只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開關（單刀雙擲開關分別接“a”、b”各一次）測量小燈泡的額定電功率，圖丙、圖丁是他設計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是 。
A.兩種方案都能 B.兩種方案都不能 C.丙方案能，丁方案不能 D.丙方案不能，丁方案能
2.小科開展了課外探究活動：串聯電路中，滑動變阻器電功率與其接入電路電阻的關系。
[建立猜想]猜想1：滑動變阻器的電功率會隨其接入電路電阻的增大而增大；
猜想2：滑動變阻器的電功率會隨其接入電路電阻的增大而減小；
猜想3；滑動變阻器的電功率會隨其接入電路電阻的增大先增大后減小。
[進行實驗]將5歐的定值電阻R0、"10Ω3A" 的滑動變阻器R、電壓恒為15伏的電源，數字電流表和電壓表、開關、若干導線按如圖甲所示電路圖連接。
（1）圖甲中電壓表測 ________兩端的電壓；
（2）實驗中，將滑動變阻器滑片向________移動(填“左"或“右”)，電流表示數變小；
（3）實驗中，R分別取0歐、1歐……歐接入電路，觀察記錄并處理數據得到下表。請將表中缺失的數據補充完整。
R阻值/歐 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
電流/安 3.00 2.50 2.14 1.88 1.67 1.50 1.36 1.24 1.14 1.06 1.00
電壓/伏 0.00 2.50 4.28 5.64 6.68 7.50 8.16 8.68 9.12 9.54 10.00
電功率/瓦 0.00 6.25 9.16 10.06 11.16 ________ 11.10 10.76 10.40 10.11 10.00
（4）[得出結論]根據實驗數據作出滑動變阻器的電功率隨其接入電路電阻變化的曲線(如圖乙)，小科得出結論：猜想3成立，且當R=R2時，滑動變阻器的電功率最大。
[交流評價]小科只通過，上述探究得出實驗結論可靠嗎？并說明理由 ________ 。
3.某班同學在實驗室做“測定小燈泡額定電功率”的分組實驗。實驗老師提供給各小組的實驗器材如下：規格為“3．8V”的小燈泡、學生電源(電壓恒為6V)、電流表(0~0．6A，0~3A)、電壓表(0~3V，0~15V)、滑動變阻器(“20Ω 1A”)、開關各一只，導線若干。
（1）小金組按圖甲正確連接電路，閉合開關，調節滑動變阻器，當電壓表的示數為3．8伏時，小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為________瓦；
（2）小麗組同學發現，實驗桌上的電壓表0~15V的量程已損壞，其它器材完好。他們經討論后認為，用該電壓表0~3V的量程，通過改變電壓表的連接位置也能測出小燈泡的額定功率。他們的實驗操作步驟如下：
步驟一：按圖甲電路先將電壓表（0~3V)接在小燈泡兩端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為3伏，斷開開關，拆下電壓表；
步驟二：保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將該電壓表接在________兩端；
步驟三：閉合開關，將滑動變阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移動，直到電壓表示數為________伏，讀出此時電流表的示數，算出小燈泡的額定電功率。
反思：實驗原理相同的情況下，我們可以采用不同的實驗途徑來完成實驗。
4.小萍同學想利用圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關系。她根據圖甲完成圖乙的部分連接，待連接完整后，移動滑動變阻器滑片，記錄了多組數據，作出了圖像a，還作出了電流大小與電源電壓大小的關系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動變阻器最大阻值為20歐)。
（1）根據圖甲將圖乙中的實物圖連接完整。(要求：滑動變阻器滑片向右移動，小燈泡變亮)
（2）根據圖像a，描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關系。________
（3）當電流表示數為0.12A時，電壓表的示數為多少
（4）圖丙陰影部分的面積表示________。
5.測量小燈泡額定功率的實驗中，器材如下：待測小燈泡(額定電壓為2.5V)、電源(電壓恒為6V)、電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V) 、滑動變阻器、開關各一只，導線若干。
（1）如圖甲所示是某同學開始時連接的電路，仔細觀察發現該電路存在連接錯誤，但只需改動一根導線，即可使電路連接正確。請你在應改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法。
（2）電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，接下來應進行的操作是 (選填字母代號) 。
A.檢查燈泡是否斷路 B.檢查燈泡是否短路
C.檢查開關接觸是否良好D.移動滑動變阻器的滑片
（3）根據上述電路完成實驗后，另有同學設計了如圖乙所示的電路，也測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。已知電源電壓不變，滑動變阻器R1的最大阻值為R，實驗方案如下：
①按電路圖連接電路。
②只閉合開關S1，移動R1的滑片，使電流表的示數為I額，燈泡正常發光。
③只閉合開關S2，保持R1的滑片位置不動，移動R2的滑片，使電流表的示數為I額。
④保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，電流表的示數為I1，再將R1的滑片移到最右端，電流表的示數為I2。
⑤小燈泡額定功率的表達式為P額=________(用I額、I1、I2、R表示)。
參考答案
例1、（1）
（2）2.30；B
【解析】（1）根據甲圖確定電路的串并聯關系，注意電表的量程和接線柱的選擇，以及變阻器接線“一上一下”。
（2）根據丙圖確定電壓表的量程和分度值，然后讀出電壓表的示數。將電壓表的示數與額定電壓2.5V比較，確定電壓表的示數增大還是減小，然后根據U=IR確定電流表的示數變化，再根據“電流與電阻的反比關系”確定變阻器的阻值變化，最終確定滑片的移動方向。
【解答】（1）根據甲圖可知，除了電壓表與燈泡并聯外，其它的都是串聯。因為2.5V<3V，所以電壓表選擇0~3V的量程，它的“3”接線柱已經與燈泡右端相連，只需將“-”接線柱與燈泡左端相連即可，如下圖所示：
（2）根據丙圖可知，電壓表量程0~3V，分度值為0.1V，示數為2.3V。因為2.3V<2.5V，所以電壓表的示數要增大，根據U=IR可知，電流表的示數要增大，而變阻器的阻值要減小，則：調節滑動變阻器的滑片向B端移動，直至小燈泡正常發光。
例2、（1）左；1.25
（2）電壓表a點改接到c點時電壓表的正負接線柱接反了； 無論怎樣調節滑片，電壓表示數都達不到小燈泡的額定電壓
【解析】（1）此時燈泡的實際電壓低于額定電壓，為了測量燈泡的額定功率，就必須增大電壓表的示數。根據U總=UL+U變可知，此時電壓表的示數要減小；根據串聯電路電壓與電阻成正比可知，變阻器的阻值要減小，即滑片向左移動。
根據乙圖確定電流表的量程和分度值，然后讀出燈泡的額定電流，最后根據P額=U額I額計算額定功率。
（2）注意電壓表正負接線柱的連接情況；根據歐姆定律計算出變阻器的阻值為零時燈泡兩端的實際電壓，與額定電壓比較，從而確定燈泡的電壓是否能夠達到額定電壓即可。
【解答】（1）按圖甲所示連接電路，閉合開關，移動滑動變左端移動。根據乙圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，那么燈泡的額定電流為0.5A，燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.5A=1.25W。
（2）a.根據丙圖可知，電壓表的a接線柱與負極相連，應該為“-”接線柱；如果改接到c點，那么就與電源正極相連，指針會反向偏轉，造成損壞；
b.當變阻器的阻值為零時，燈泡與R0串聯，此時通過電路的電流：；
那么燈泡的最大電壓為：UL=ILRL=0.4A×5Ω=2V<2.5V；
因此無論怎樣調節滑片，電壓表的示數都達不到燈泡的額定電壓。
例3、（1）滑片P移至最左端
（2）
（3）先增大后減小至零
【解析】（1）根據表格確定電壓表的示數變化方向，然后根據U=IR分析電流表的示數變化方向，再根據“電流與電阻的反比關系”確定電阻的變化方向，從而確定滑片的移動方向。
（2）根據乙圖確定電流表的量程和分度值，然后根據電流值確定指針的位置；
（3）根據P變=P總-PL分析變阻器的電功率大小變化。
【解答】（1）根據表格可知，要獲得實驗3的數據，電壓表的示數要增大，根據U=IR可知，通過電路的電流要增大，根據“電流與電阻的反比關系”可知，電路的總電阻要減小；根據R總=R變+RL可知，變阻器的阻值要減小，即滑片向左移動到最左端。
（2）燈泡正常發光時，通過燈泡的額定電流為：
根據乙圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，則電流表的指針應該對準0.2，如下圖所示：
（3）根據圖丙可知，當電流相等時，圖像的縱坐標表示對應的總功率和燈泡的功率，根據P變=P總-PL可知，兩個點之間的縱坐標的差就是對應的變阻器的電功率。因為這個差值先變大后變小到零，所以滑動變阻器的功率變化為：先變大后減小到零。
1.（1）左（2）B（3）0.3（4）滑動變阻器的電功率
【解析】（1）根據表格確定電流的大小變化，再根據“電流與電阻的反比關系”確定變阻器的阻值變化，最終確定滑片的移動方向。
（2）將表格中第1、3組數據比較，確定定值電阻的電功率與電流的變化關系。
（3）首先根據U2=U總-U1計算變阻器兩端的電壓，再根據P2=U2I2計算變阻器的功率；
（4）根據P總=P1+P2分析。
【解答】（1）根據表格可知，從第3次到第4次時，電流從0.2A到0.25A，此時電流變大，那么變阻器的阻值變小，則滑片P向左移動到適當位置。
（2）比較第1和3組數據可知，電流增大到原來的：0.2A÷0.1A=2倍，而定值電阻的電功率增大到原來的：0.4W÷0.1W=4=22倍，因此定值電阻的電功率與電流的平方成正比，故選B。
（3）當定值電阻兩端的電壓為1.0V時，
變阻器兩端的電壓U2=U總-U1=4V-1V=3V；
此時變阻器的電功率為：P2=U2I2=3V×0.1A=0.3W；
（4）A點的橫坐標代表總功率，A'點的橫坐標代表R1的電功率，根據P總=P1+P2可知，AA'就是滑動變阻器的電功率。
2.（1）c （2）左 （3）0.77W （4）偏大
【解析】（1）閉合開關后，燈泡發光，說明燈泡的兩個接線柱與電源兩極之間連接正常。電壓表的示數為零，應該是它的兩根導線沒有接好。因為b導線是電流的必經之路，所以斷掉的導線只能是a。
（2）首先根據乙圖讀出電壓表的示數，然后與額定電壓相比，判斷電壓表的示數變化方向，進而確定電流的大小變化，然后根據電流變化確定變阻器的阻值變化，最終確定滑片的移動方向。
（3）將三個額定電流求出平均值，然后根據P=UI計算出燈泡的額定功率；
（4）首先根據并聯電流規律判斷通過燈泡的電流的大小變化，然后根據P=UI確定燈泡功率的變化。
【解答】（1）連接好電路，閉合開關，小燈泡發光，但電壓表示數為0，經檢查，圖中a、b、c、d四根導線有一根斷了，則該導線是c。、
（2）根據乙圖可知，電壓表選擇量程0~3V，分度值為0.1V，那么示數為2.2V<2.5V。如果要測量燈泡的額定功率，那么電壓表的示數要增大，根據U=IR可知，通過電路的電流要增大，那么變阻器的阻值要變小，即滑片向左移動。
（3）小燈泡的額定電流：； 那么燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.31A=0.77W。
（4）根據并聯電路電流規律I總=I1+I2可知，如果考慮電壓表的影響，那么通過燈泡的電流會偏大，根據P=UI可知，測量的燈泡的額定功率比小燈泡的真實的額定功率偏大。
3.（1）燈泡斷路 （2）0.5 （3）變小；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 （4）21
【解析】（1）在測量小燈泡電功率的實驗中，如果燈泡斷路，那么電壓表串聯在電路中。由于它的內阻很大，因此電流會很小，因此電流表幾乎無示數。在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，因此電壓表的示數非常接近電源電壓，即示數較大。
（2）根據圖乙確定燈泡電壓為2.5V時對應的額定電流，然后根據P=UI計算燈泡的額定功率。
（3）根據燈絲電阻隨溫度變化的規律分析解答。
（4）在實驗過程中，要始終保持電阻兩端的電壓不變，因此變阻器兩端的電壓也不變。根據串聯電路電壓與電阻成正比可知，定值電阻的阻值越大，變阻器的接入電阻越大，因此計算出定值電阻為15Ω時變阻器接入的電阻值即可。
【解答】（1）小明連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表有示數，電流表無示數，則故障原因可能是燈泡斷路。
（2）根據圖乙可知，當燈泡的電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.2A，因此燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
（3）根據圖乙可知，電流隨電壓變化的圖像越來越靠近橫軸，即電壓和電流的比值越來越小，那么原因是：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
（4）根據丙圖可知，電壓表的示數保持：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
變阻器兩端的電壓為：U變=U總-U=6V-2.5V=3.5V；
根據串聯電路電壓與電阻成正比得到：；解得：R變=21Ω。
4.（1）電壓表未調零
（2）；電流表
（3）燈泡的電阻會隨溫度的改變而改變 0.875W
【解析】（1）在使用電流表前，指針一定要指零，否則會對測量的結果產生影響。如果指針不指零，那么就要進行調整。
（2）①在測燈泡額定功率的實驗中，除了電壓表與燈泡并聯外，其他的元件都是串聯，要注意電表的量程和接線柱的選擇，變阻器接線注意“一上一下”；
②當通過燈泡的電流等于額定電流時，燈泡正常發光；
（3）燈絲的電阻不是定值，而是隨溫度的升高而增大。當滑片在變阻器的最左邊時，變阻器全部使用，首先根據U變=U總-UL計算出變阻器的電壓，再根據計算出變阻器的最大阻值。當電流為0.25A時，首先根據計算出此時的總電阻，再根據RL'=R總'-R變'計算出此時燈泡的電阻，最后根據計算燈泡的額定功率。
【解答】（1）檢查器材時，該同學發現電壓表存在如圖甲所示的兩個問題：一是指針位置不對；二是部分刻度模糊不清，出現指針位置不對的原因是電壓表未調零。
（2）①根據實物圖可知，燈泡應該與電流表串聯，由于額定電流為0.25A<0.6A，所以電流表選擇0-0.6A的接線柱，只需將燈泡的右端與電流表上“0.6”的接線柱相連即可，如下圖所示：
②連接好電路并檢查無誤后，閉合開關。在移動變阻器滑片時，眼睛要注視電流表的變化，當燈泡正常發光時，滑片正好在變阻器的中點。在滑片移動過程中，電流表示數從0.2A增大到0.25A，電壓表示數從2.0V開始增大。
（3）該同學的同桌發現步驟b的結果有錯，錯誤的原因：燈泡的電阻會隨溫度的改變而改變 。
當滑片在變阻器的最左邊時，變阻器全部使用，
變阻器的電壓U變=U總-UL=6V-2.0V=4V；
變阻器的電阻；
當電流為0.25A時，
總電阻；
此時燈泡的電阻RL'=R總'-R變'=24Ω-10Ω=14Ω；
燈泡的額定功率。
5.（1）0.75
（2）閉合開關S、S2，斷開S1(合理即可)；
【解析】（1）根據乙圖確定電流表的量程和分度值，然后讀出燈泡的額定電流，最后根據P=UI計算燈泡的額定功率。
（2）在串聯電路中，各處電流都相等，即，只要測出燈泡正常發光時定值電阻R0兩端的電壓即可，關鍵是開關切換時，保證燈泡與定值電阻始終處于串聯狀態，據此分析解答。
【解答】（1）根據乙圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，那么燈泡的額定電流為0.3A，則小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（2）①閉合開關S、S1，斷開S2，此時電壓表測燈泡兩端的電壓。移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數U0=2.5V；
②保持滑動變阻器的滑片位置不變，閉合開關S、S2，斷開S1，此時電壓表測燈泡與R0的總電壓，記下電壓表示數U1；
③通過燈泡的額定電流為：；
小燈泡的額定功率P0=U0I0=。
6.（1）6
（2）A
（3）閉合S1，將S2拔到1；2.5V×
【解析】（1）根據電路圖可知，當燈泡斷路時，電壓表串聯在電路中。根據串聯電路電壓與電阻成正比可知，電壓表的內阻很大，所以它的示數接近電源電壓；
（2）當電流最小時，電路中的電阻最大，根據表格計算出此時的變阻器接入的阻值即可；
（3）測量燈泡的額定功率，關鍵是測量燈泡在額定電壓下的電流。將一個定值電阻R0與燈泡串聯，二者的電流相等，因此只要燈泡正常發光時，通過R0的電流就是燈泡的額定電流。首先讓電壓表與燈泡并聯，調節變阻器，使其示數等于2.5V，此時燈泡正常發光。再讓電壓表測燈泡和R0的總電壓，二者電壓之差就是R0的電壓，那么燈泡的額定電流，最后根據功率的計算式計算即可。
【解答】（1）根據表格可知，當電流表的示數為0時，電壓表的示數為6V，那么電源電壓等于電壓表的示數6V。
（2）根據表格可知，最小電流為0.2A，電壓表的示數為1V，
那么變阻器的阻值為：；
則選用的變阻器為“1.5A 50Ω”。
（3）①閉合開關S1，將S2撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數為2.5V；
②閉合S1，將S2拔到1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U；
③R0兩端的電壓U0=U-2.5V；
通過燈泡的額定電流：；
燈泡的額定功率： P額= U額I額=2.5V×。
1.（1）
（2）R2
（3）燈泡（或電壓表）短路
（4）0.625；小燈泡的電阻受溫度的影響
（5）B
【解析】（1）電壓表應與小燈泡并聯，燈泡的額定電壓為2.5V ，電壓表選用0~3V量程；電流表應串聯在電路中，燈絲電阻約為10Ω，燈泡正常發光時電路中電流約為0.25A， 應選用0~0.6A量程，連接電路圖
（2）實驗時，滑動變阻器應分得的電壓U滑＝U－U額＝6V－2.5V＝3.5V，
燈泡正常發光時電路中電流的為I＝0.25A ，變阻器的阻值至少為14，即應選用滑動變阻器R2（50Ω 0.5A）；
（3）閉合開關后，電流表有示數，說明電路為通路，根據小燈泡始終不發光，電壓表無示數，可能是 燈泡或電壓表短路，電流沒有通過燈泡和電壓表；
（4）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為U額＝2.5V時，通過的電流為I＝0.25A，燈泡的額定功率：P額=U額I=2.5V×0.25A=0.625W ；燈泡電阻受溫度的影響，所以燈絲的電阻是變化的；
（5）圖丙中 , 無論開關接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光 , 此方案不能測定小燈泡的額定電功率; 圖丁中, R0、小燈泡、變阻器三者串聯，不能通過調節滑動變阻器使燈泡兩端的電壓為額定電壓，所以兩種方案都不能測出小燈的額定電功率，B符合題意 。
2.（1）滑動變阻器(或R) （2）右 （3）11.25
（4）不可靠，沒有換用不同的R0，進行多次實驗，無法得出普遍規律(或沒有換用不同的R，進行多次實驗，無法得出普遍規律；或在滑動變阻器電阻為4Ω-6Ω之間沒有用更多的阻值進行實驗)
【解析】（1）電壓表與哪個用電器并聯，它就測哪個用電器的電壓；
（2）根據“電流與電阻的反比關系”分析變阻器阻值變化，再根據變阻器的接線情況確定滑片的移動方向；
（3）根據公式P=UI計算電功率的值；
（4）在科學研究中，往往需要多次完成實驗，從而收集多組實驗數據，這樣才能保證得到的結論更客觀，公正，具有普遍意義。
【解答】（1）根據圖甲可知，電壓表與變阻器并聯，所以電壓表測滑動變阻器的電壓。
（2）電流表的示數變小，根據“電流與電阻的反比關系”可知，變阻器的阻值變大。根據圖甲可知，此時滑片向右移動。
（3）表中缺失的電功率為：P=UI=7.5V×1.5A=11.25W。
（4）小科只通過上述探究得出實驗結論不可靠，理由為：沒有換用不同的R0，進行多次實驗，無法得出普遍規律(或沒有換用不同的R，進行多次實驗，無法得出普遍規律；或在滑動變阻器電阻為4Ω-6Ω之間沒有用更多的阻值進行實驗)。
3.（1）1.52 （2）滑動變阻器；左；2.2
【解析】（1）根據乙圖讀出燈泡的額定電流，然后根據P=UI計算燈泡的額定功率；
（2）當燈泡正常發光時，燈泡兩端的電壓為3.8V，此時變阻器兩端的電壓U變=U總-UL=6V-3.8V=2.2V<3V。既然電壓表的0~15V的量程損壞，那么不妨將電壓表與變阻器并聯，當它的示數為2.2V時，小燈泡正常發光，據此分析解答。
【解答】（1）根據乙圖可知，電流表選擇的量程是0~0.6A，分度值為0.02A，那么燈泡的額定電流為0.4A，因此燈泡的額定功率為：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W；
（2）步驟二：保持滑動變阻器的滑片位置不變，再將該電壓表接在滑動變阻器兩端；
步驟三：閉合開關，將滑動變阻器的滑片直到電壓表示數為：U變=U總-UL=6V-3.8V=2.2V；
因為原來電壓表的示數為3V，要變為2.2V，因此變阻器的電壓變小，根據串聯電路電壓與電阻成正比的規律可知，變阻器的阻值應該變小，即滑片向左移動。
4.（1）
（2）通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越 小。
（3）U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V U燈=U-U滑=3V-2.4V=0.6V
（4）滑動變阻器的電功率
【解析】（1）根據圖甲確定電路的串并聯關系，主要電表的量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”。
（2）根據丙圖中a圖像的形狀，分析通過燈泡電流與電壓的關系；
（3）當變阻器的阻值最大時，通過燈泡的電流最小。首先根據U滑=IR滑計算出變阻器兩端的電壓，再根據U燈=U-U滑計算出電壓表的示數。
（4）根據P=UI分析即可。
【解答】（1）根據甲圖可知，除了電壓表與燈泡并聯外，其它的都是串聯。
①電壓表的“-”接線柱已經與燈泡左端相連，只需將“3”接線柱與燈泡右端接線柱相連即可；
②變阻器與開關串聯，只需將它右下角的接線柱與開關右端的接線柱相連即可，如下圖所示：
（2）根據圖丙可知，圖像a總體是上升的，但是上升的速度越來越慢，則得到結論：通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越小。
（3）變阻器兩端的電壓：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V；
燈泡兩端的電壓：U燈=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。
（4）根據圖丙可知，圖像a上某點的橫坐標就是燈泡的電壓，則長方形陰影的寬就是電源電壓與燈泡電壓之差，根據U總=U+U變可知，長方形陰影的寬就是變阻器的電壓。長方形陰影的長就是圖像a上某點的縱坐標，也就是通過變阻器的電流。根據P=UI結合長方形的面積公式s=長×寬可知，陰影部分的面積表示滑動變阻器的電功率。
5.（1）如圖所示
（2）D
（3）
【解析】（1）根據甲圖確定串并聯關系，注意電表的量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”。
（2）在閉合開關前，為了防止電流過大而損壞用電器，變阻器的滑片要調到阻值最大的地方，因此閉合開關后，燈泡不亮，但是電流表和電壓表都有示數，可能是變阻器的阻值太大造成的，接下來要做的就是移動滑片，減小變阻器的阻值，觀察燈泡是否發光，據此分析判斷；
（3）在②③中，當電流表的示數都為I額時，此時變阻器R2的阻值與燈泡正常發光時的電阻相同，只要想辦法測出此時R2的阻值即可。在第④步中，根據U總=I總R總列出兩個方程，計算出R2接入的阻值，最后根據P=I2R計算出燈泡的額定功率即可。
【解答】（1）在測量燈泡額定功率的實驗中，除了電壓表與燈泡并聯外，其它的都是串聯。根據甲圖可知，只需將開關與燈泡相連的導線從開關上斷開，然后改接在電源負極上即可，如下圖所示：
（2）電路連接正確后，閉合開關，發現小燈泡不亮，但電流表、電壓表均有示數，接下來應進行的操作是：移動滑動變阻器的滑片，故選D。
（3）只閉合開關S1，此時燈泡與R1串聯。移動R1的滑片，使電流表的示數為I額，燈泡正常發光。
只閉合開關S2，此時變阻器R2與R1串聯。保持R1的滑片位置不動，移動R2的滑片，使電流表的示數為I額。
根據可知，此時總電阻相等，那么此時燈泡的電阻與變阻器R2接入的阻值相等。
保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，此時只有變阻器R2，電流表的示數為I1；
根據U總=I總R總可知，U總=I1R2 ①
再將R1的滑片移到最右端，此時R1與R2串聯，電流表的示數為I2。
根據U總=I總R總可知，U總=I2（R1+R2） ②
①②聯立解得： ；
根據 P=I2R得到，燈泡的額定功率為：。
2022-2023學年上學期浙教版科學九年級“精講精練”講義（十七）
測定小燈泡的電功率
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