資源簡介

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壓軸專題十一 小燈泡電功率的測量
【知識梳理】
方法 伏安法
器材 額定電壓已知的小燈泡,電壓表、電流表各一只，滑動變阻器，電源，開關，若干導線
電路圖
實驗步驟 按電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片移動到阻值最大處 ②閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至適當位置，使電壓表示數分別等于、小于和略高于額定電壓，讀出相應的電流表的示數 ③計算出小燈泡在不同電壓下的電功率
計算公式 P=UI
（一）缺電壓表：安阻法
方法 一 器材 額定電流I額已知的小燈泡，電流表，已知阻值的電阻R0,三個開關，滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S、S2，斷開S1，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為I額 ③閉合開關S、S1，斷開S2，保持滑片位置不變，讀出電流表的示數I
表達式 P額=（I-I額）R0I額
方法二 器材 額定電壓U額已知的小燈泡, 電流表， 已知阻值的電阻R0, 三個開關，滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S、S2，斷開S1，移動滑動變阻器的滑片，使電流表的示數為③閉合開關S、S1，斷開S2，保持滑片位置不變，讀出電流表的示數I
表達式 P額=（I-）U額
方法三 器材 額定電流I額已知的小燈泡，電流表，電阻箱，三個開關，滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為I額③閉合開關S、S2，斷開S1，保持滑動電阻器滑片不動，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I額，讀出此時電阻箱的阻值R
表達式 P額=I額2R
（二）缺電流表：伏阻法
方法一 器材 額定電壓U額已知的小燈泡,電壓表， 已知阻值的電阻R0, 三個開關，滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為U額③閉合開關S、S2，斷開S1，讀出此時電壓表的示數U
表達式 P額=（）U額
方法二 器材 額定電流I額已知的小燈泡，電壓表，已知阻值的電阻R0,三個開關，滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為I額R0③閉合開關S、S2，斷開S1，讀出此時電壓表的示數U
表達式 P額=（U-I額R0）I額
方法三 器材 額定電壓U額已知的小燈泡,電壓表，開關，兩個滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S,調節滑動變阻器R2的滑片至a端，并調節R1，使電壓表的示數為U額③保持滑動電阻器R1滑片不動，調節滑動變阻器R2的滑片至b端，讀出此時電壓表的示數U
表達式 P額=（）U額
方法四 器材 額定電壓U額已知的小燈泡，電壓表，電阻箱，三個開關，滑動變阻器，電源，若干導線
電路圖
實驗步驟 ①按電路圖連接電路 ②閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為U額③閉合開關S、S2，斷開S1，保持滑動電阻器滑片不動，調節電阻箱，使電壓表的示數仍為U額，讀出此時電阻箱的阻值R
表達式 P額=
【典題精講】
【例1】小華要測量額定電壓為5V的小燈泡的電功率，可用的器材有：一個電壓表和一個電流表（只有0～0.6A量程可用）、電源兩端的電壓恒定。
（1）按圖甲所示電路圖正確連接好電路，規范操作，閉合開關，記錄電壓表、電流表示數，調節滑動變阻器并記錄多組數據。當電流表示數為0.6A時，電壓表示數低于5V。根據數據繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關系圖像如圖乙所示，圖像中電流與電壓不成正比的原因是 　 　。
（2）為測量小燈泡的額定功率，小華拆除電流表后接通電路，調節滑動變阻器直到電壓表示數為5V；保持滑片位置不變，斷開開關，將電壓表接入AB間電路，閉合開關，電壓表示數為5.4V，此時小燈泡亮度比正常發光時 　 　（填“亮”或“暗”）；將滑動變阻器的滑片移到最左端，電壓表示數變為7.2V，則小燈泡的額定功率為 　 　W。
【分析】（1）燈絲電阻隨著溫度的升高而升高；
（2）燈泡的亮暗取決于燈泡的實際功率，主要看燈泡實際電壓與額定電壓的關系。
由圖象可知，當電壓表示數為1.8V時，電路的電流最小，所以此時滑動變阻器全部接入電路，由題干可知，當取下電壓表放在AB兩點間時，由于電壓表相當于斷路，所以滑動變阻器接入電路的方式發生了變化，由左端接入變成了全部接入電路，當滑動變阻器全部接入電路時，滑動變阻器兩邊的電壓為7.2V，根據串聯電路電壓的規律算出電源電壓；由R＝算出滑動變阻器最大電阻；
小燈泡的額定電壓5V，當小燈泡正常發光時，取下電壓表放在AB兩點間，電壓表示數5.4V，全部滑動變阻器電壓7.2V，此時說明滑片位于總阻值處，說明小燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值是總阻值的，壺串聯電路電壓的規律算出滑動變阻器兩端電壓，由歐姆定律算出此時電路中的電流，根據P＝UI算出小燈泡額定功率。
【解答】解：（1）從圖中的曲線可以判斷出，通過小燈泡的電流與它兩端電壓不成比，其原因是燈絲的電阻不是固定的，它隨著溫度的升高而增大；
（2）當電壓表示數為5V時，滑動變阻器一部分接入電路，當電壓表代替導線接入電路時，由于電壓表相當于斷路，所以此時滑動變阻器全部阻值接入電路，接入電路的總電阻變大，根據串聯分壓原則，滑動變阻器兩邊的電壓變大，所以小燈泡兩端的電壓減小，小于5V，小于正常發光時的電壓，所以亮度變暗；
由圖象可知，當電壓表示數為1.8V時，電路的電流最小，所以此時滑動變阻器全部接入電路，由題干可知，當取下電壓表放在AB兩點間時，由于電壓表相當于斷路，所以滑動變阻器接入電路的方式發生了變化，由左端接入變成了全部接入電路，當滑動變阻器全部接入電路時，滑動變阻器兩邊的電壓為7.2V，所以電源電壓為9V。
由R＝可知滑動變阻器最大電阻為：
Rmax＝＝＝20Ω，
小燈泡的額定電壓5V，當小燈泡正常發光時，取下電壓表放在AB兩點間，電壓表示數5.4V，全部滑動變阻器電壓7.2V，
此時說明滑片位于總阻值處，說明小燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值是總阻值的，也就是5Ω。
此時滑動變阻器兩端電壓4V，干路電流為：
I＝＝＝0.8A，
小燈泡額定功率為：
P額＝U額I＝5V×0.8A＝4W。
故答案為：（1）燈絲電阻隨溫度變化而變化；（2）暗；4。
【例2】小昊同學利用如圖甲所示的器材，測量小燈泡的電功率。實驗中電源電壓恒定不變。燈泡的額定電壓為2.5V（電阻約為10Ω），滑動變阻器的規格為（10Ω 1A）。
（1）小昊連接了如圖甲所示電路，經檢查，發現其中一根導線連接有誤，請在該導線上打“×”，并用筆畫線代替導線連接正確的電路。
（2）為了順利完成實驗，現有電壓為4.5V和6V兩種可供選擇，則應選擇電源電壓為 　 　V。
（3）排除電路故障后，閉合開關，移動滑片P到某位置，電壓表示數如圖乙所示，此時電壓為 　 　V；要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向 　 　（選填“左”或“右”）端移動。
（4）小昊按正確的實驗步驟進行操作，得到了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W。
（5）完成上面實驗后，小昊設計了如圖丁所示的電路，測量小燈泡的額定功率，已知燈泡的額定電壓為U0（低于電源電壓），滑動變阻器R2的最大阻值為R0。請幫他將實驗過程補充完整：
①只閉合開關S，S1，將滑動變阻器R1的滑片調到最右端，再將R2的滑片調到最 　 　端，讀出電壓表示數U1，即電源電壓；
②將滑動變阻器R1的滑片調到最左端，再調節變阻器R2滑片的位置，直到 　 　，燈泡正常發光；
③再閉合開關S2，保持變阻器R2的滑片不動，調節變阻器R1的滑片，使電壓表示數為 　 　；
④再保持變阻器R1的滑片不動，再將變阻器R2的滑片調到最右端，電壓表數為U2；
⑤小燈泡的額定功率的表達式為 　 　。
【分析】（1）在測量小燈泡的電功率實驗中，小燈泡與滑動變阻器串聯接入電路中，電壓表應與小燈泡并聯，電流表測量電路中的電流，據此分析；
（2）求出燈泡正常發光時滑動變阻器兩端的電壓，然后選擇電源；
（3）確定電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數；若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則需減小滑動變阻器的阻值，減少變阻器的分壓作用；若燈泡兩端的電壓高于額定電壓，則需增大變阻器的阻值增加其分壓作用；
（4）從圖像中查得額定電壓下的額定電流，根據P＝UI計算額定功率；
（5）如圖丁所示的實驗方案的原理是利用等效替代法求得燈泡的電阻，根據公式 P＝求得燈泡額定功率的表達式。
【解答】解：（1）在測量小燈泡的電功率實驗中，小燈泡與滑動變阻器串聯接入電路中，電壓表應與小燈泡并聯，電流表測量電路中的電流，由圖可知，小燈泡和電壓表被短路，如下圖所示：
；
（2）燈泡正常發光時的電流約為I＝＝＝0.25A，根據串聯電路特點和歐姆定律可知，此時滑動變阻器兩端的最大電壓U滑＝IR滑最大＝0.25A×10Ω＝2.5V，電源最大電壓U＝UL+U滑最大＝2.5V+2.5V＝5V＜6V，要順利完成實驗，應選擇4.5V的電源；
（3）電壓表使用0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.2V；要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，應減少變阻器的分壓，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向左端移動，使電壓表的示數為2.5V；
（4）從圖像得知，燈泡在2.5V下的電流為0.25A，燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）①只閉合開關S、S1，將滑動變阻器R1的滑片調到最右端，再將R2的滑片調到最左端，燈泡和R1串聯，此時電壓表測燈泡和R1兩端電壓，讀出電壓表示數U1，即電源電壓；
②將滑動變阻器R1的滑片調到最左端，燈泡和R2串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，再調節變阻器R2滑片的位置，直到電壓表示數為U0時，燈泡正常發光；
③再閉合開關S2，保持變阻器R2的滑片不動，R1與R2串聯，調節變阻器R1的滑片，使電壓表示數為U0，根據串聯分壓原理可知，此時R1的電阻和燈泡正常發光的阻值相等，即RL＝R1；
④再保持變阻器R1的滑片不動，再將變阻器R2的滑片調到最右端，此時R2的阻值為R0，電壓表數為U2，根據串聯電路的特點和歐姆定律可知：
＝，即R1＝；
根據公式 P＝可知，小燈泡額定功率的表達式為：
P額＝＝＝＝。
故答案為：（1）如上圖所示；（2）4.5；（3）2.2；左；（4）0.625；（5）①左；②電壓表示數為U0時；③U0；P額＝。
【例3】在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V。小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖中的實物電路連接完整；
（2）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于 　 　（選填“A”或“B”）端；
（3）小明閉合開關后，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖所示）為 　 　V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖中滑片P向 　 　（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V；
（4）小明移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是 　 　W；
（5）在實際測量過程中，調節滑動變阻器使其接入電路中的電阻減小ΔR1，相應的小燈泡的阻值變化了ΔR2，則ΔR1　 　ΔR2（選填“＞”、“＝”或“＜”）；
（6）另一名同學發現不用電壓表，用如圖丁所示的電路也可測量已知額定電流的小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電流為I額，定值電阻的阻值為R0，實驗步驟如下，請補充完整：
①閉合開關S、S2，斷開S1，調節滑動變阻器R的滑片P使電流表示數為I額；
②閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器R的滑片 　 　（選填“左移”、“右移”或“保持不動”），記下此時電流表的示數為I；
③小燈泡的額定功率的表達式為P額＝　 　。（用I額、R0、I表示）
【分析】（1）根據歐姆定律算出燈泡的額定電流確定電流表量程；
（2）為了保護電路，閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于阻值最大處；
（3）根據電壓表選用量程確定分度值讀數，比較電壓表示數與燈泡額定電壓大小，根據串聯電路電壓規律和分壓原理確定變阻器滑片移動方向；
（4）根據圖象信息找到燈泡額定電壓對應的額定電流，根據P＝UI算出燈泡的額定功率；
（5）通過對滑動變阻器的電阻、燈泡的電阻和總電阻變化情況分析得出結論；
（6）要測燈的額定功率，應先使燈正常發光，先使燈與電流表串聯后再與定值電阻并聯，通過移動變阻器滑片，使電流表示數為額定電流；
保持滑片位置不變，通過開關的轉換，使電流表測燈與R并聯的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律求出通過定值電阻的電流，由歐姆定律求出燈的額定電壓，根據P＝UI寫出燈的額定功率的表達式。
【解答】解：（1）小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，燈泡的額定電流約為I＝＝＝0.25A，故電流表應選小量程與燈泡串聯接入電路中，如下圖所示：
；
（2）為了保護電路，閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于阻值最大處，即A端；
（3）小明閉合開關后，移動滑片P到某一點時，電壓表示數如圖所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數為2.2V，小于燈泡額定電壓2.5V，故應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小變阻器兩端的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器接入電路的阻值，故應將圖中滑片P向B端移動，使電壓表的示數為2.5V；
（4）由圖象信息可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時對應的額定電流為0.2A，小燈泡額定功率為：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）在實際測量過程中，調節滑動變阻器接入電路中的電阻減小時，電路中的電流增大，電路中的總電阻減小，燈泡的電阻受溫度影響增大，
由電路的總電阻R＝R滑+R燈可知：只有當滑動變阻器接入電路中的電阻減小量ΔR1大于燈泡的阻值增加量ΔR2才會讓總電阻變小，故ΔR1＞ΔR2；
（6）實驗步驟：
①閉合開關S、S2，斷開S1，調節滑動變阻器R的滑片P使電流表示數為I額；
②閉合開關S、S1，斷開S2，滑動變阻器R的滑片保持不動，記下此時電流表的示數為I；
③在①中，燈泡與定值電阻并聯，電流表測燈泡的電流，調節滑動變阻器R的滑片P使電流表示數為I額，此時燈泡正常發光；
在②中，燈泡與定值電阻并聯，電流表測干路電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，通過定值電阻R0的電流為：I0＝I﹣I額，
由歐姆定律的變形公式，定值電阻R0的電壓為：U0＝I0R0＝（I﹣I額）R0，
根據并聯電路電壓的規律，燈泡兩端的電壓等于定值電阻的電壓，即U額＝U0＝（I﹣I額）R0，
所以燈泡的額定電壓功率為：
P額＝U額I額＝（I﹣I額）R0I額。
故答案為：（1）如上圖所示；（2）A；（3）2.2；B；（4）0.5；（5）＞；（6）②保持不動；③（I﹣I額）R0I額。
【實戰精練】
【練1】如圖1所示，在“測量小燈泡的電功率”的實驗中（小燈泡的額定電壓為2.5V）：
（1）連接電路時，開關應 　 　（選填“斷開”或“閉合”）。
（2）連完電路，在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于最 　 　端（選填“左”或“右”），閉合開關后，發現小燈泡不亮、電流表和電壓表指針偏轉小，小明認為此時小燈泡燈絲燒斷，他判斷是否正確？　 　，依據是 　 　。
（3）故障排除后，某次測量中電壓表示數為2V，為測量小燈泡額定功率，應向 　 　移動變阻器的滑片P（選填“左”或“右”），使電壓表的示數為 　 　V，此時電流表的示數如圖2所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W。
（4）根據測出的數據，畫出了小燈泡的電流與電壓變化的關系圖像，所圖3所示，發現圖線是彎曲的，其主要原因是 　 　。
（5）若把小燈泡換成一個定值電阻，能進行哪項實驗：　 　（選填序號，答案不唯一）。
A.探究電流與電阻關系
B.測量定值電阻阻值
C.探究電流與電壓關系
【分析】（1）連接電路時，開關應斷開；
（2）連接好電路后，為保護電路，應先把滑動變阻器的滑片置于阻值大處；根據電流表和電壓表的示數判定故障原因；
（3）燈在額定電壓下正常發光，比較電壓表示數與額定電壓的大小，根據串聯電路電壓的規律及分壓原理確定滑片移動的方向；由電流表選用小量程確定分度值得出小燈泡的額定電流，根據P＝UI求出額定功率；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，不是一個定值，據此分析；
（5）根據實驗電路與實驗器材分析實驗目的。
【解答】解：（1）連接電路時，開關應斷開；
（2）連接好電路后，為保護電路，應先把滑動變阻器的滑片置于阻值大處的最左端；
小明的判斷不正確，因為小燈泡和電流表串聯，若小燈泡燒斷，由串聯電路的特點，電流表也沒有示數；
（3）燈在額定電壓下正常發光，電壓表示數為2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓2.5V；
小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖丙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則小燈泡的額定電流為0.24A，額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）由圖丁知，燈的電流隨電壓的變大而增大，根據P＝UI燈的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，不是一個定值，故電流與電壓不成正比，發現圖線是彎曲的；
（5）A、要探究電流與電阻的關系，需要控制電壓不變，改變定值電阻的阻值，而一個定值電阻不能完成任務，故A不符合題意；
BC、在該實驗后把小燈泡換成一個定值電阻，電阻的阻值不變，移動滑片可以改變電阻兩端電壓，用電流表測出不同電壓下的電流，所以該實驗可以探究電流與電壓的關系，還可以測量定值電阻阻值，故BC符合題意；
故選BC。
故答案為：（1）斷開；（2）左；不正確；若小燈泡燒斷，由串聯電路的特點，電流表也沒有示數；（3）右；2.5；0.6；（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而變大；（5）BC。
【練2】小明用如圖所示電路測量額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率，按電路圖連接好實物后進行如下操作，請幫他補充完整：
（1）只閉合開關S1，移動變阻器的滑片P，使電流表示數為0.3A；
（2）斷開S1，閉合S2，　 　；
（3）上一步操作中電阻箱示數如圖所示，為 　 　Ω；
（4）小燈泡的額定功率P＝　 　W。
【分析】已知燈泡正常發光電流，若燈泡正常發光，可以根據P＝I2R計算燈泡額定功率，由圖可根據等效替代法，利用電阻箱間接得到燈泡正常發光的電阻，從而計算出其額定功率。
【解答】解：
（1）只閉合開關S1，移動變阻器的滑片P，使電流表示數為0.3A，即使燈泡正常發光；
（2）斷開S1，閉合S2，滑片不動，調節電阻箱，當電流表示數為0.3A時，
（3）讀出電阻箱連入電路中的電阻為R＝0×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+2×1Ω＝12Ω；當小燈泡或電阻箱單獨接入電路中時，若電流表示數均為0.3A，則小燈泡正常發光時的電阻與電阻箱接入電路中時的電阻值相等，大小為12Ω；
（3）小燈泡的功率為：P＝I2R＝（0.3A）2×12Ω＝1.08W。
故答案為：（2）滑片不動，調節電阻，使電流表示數為0.3 A；（3）12；（4）1.08。
【練3】小宇設計了圖甲所示電路，測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。
（1）先將電阻箱阻值調到 　 　（選填“最大”、“最小”或“任意值”）再閉合開關S1；
（2）將S2擲向a，調節電阻箱阻值，發現電壓表示數始終較大接近電源電壓，則該故障的原因可能是 　 　。排除故障后，使電壓表示數U1＝2.5V，再將S2擲向b，電壓表示數U2＝5.8V，電阻箱示數R如圖乙所示，R＝　 　Ω，則該小燈泡的額定功率為 　 　W。
【分析】（1）在閉合開關之前，為了保障電路安全，需要將電阻箱的阻值調到最大，此時電路中的電流最小。
（2）電路中若出現燈泡斷路故障，則電流表無示數，電壓表示數等于電源電壓。根據電阻箱指針所指位置，可得出電阻值，根據串聯電路的電壓規律U＝U1+U2，得出電阻箱兩端電壓，運用歐姆定律求出電流值，最后運用P＝UI可求出燈泡的額定功率。
【解答】解：（1）為了保障電路安全，需要將電阻箱的阻值調到最大。
（2）將S2擲向a，調節電阻箱阻值，發現電壓表示數始終較大接近電源電壓，則該故障的原因可能是小燈泡斷路。
電阻箱示數R如圖乙所示，即電阻箱的阻值為RR＝6Ω×1+6Ω×0.1＝6.6Ω，
S2擲向a，使電壓表示數U1＝2.5V，即燈泡兩端電壓為：UL＝2.5V，
S2擲向b，電壓表示數U2＝5.8V，即電源電壓為U＝5.8V，
電阻箱兩端電壓為：UR＝U﹣UL＝5.8V﹣2.5V＝3.3V，
電路中電流為：I＝＝＝0.5A，
燈泡的額定電壓為2.5V，則小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W。
故答案為：（1）最大；（2）小燈泡斷路；6.6；1.25。
【練4】一只小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發光時的電流約為0.3A。小雨同學想測量這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：一個電壓表、一個電流表、一個開關，電壓為6V的電源，滑動變阻器，導線若干。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲電路連接完整。
（2）電路閉合開關前滑片P應移至 　 　（選填“最左端”、“最右端”）
（3）確認電路無誤后，進行了三次測量，測量數據如下表，當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，此時電流為 　 　A；小燈泡的額定功率為 　 　W。
電壓U/V 1 2.5 2.8
電流I/A 0.18 0.28
（4）利用所給器材，該實驗裝置 　 　（選填“能”或“不能”）用來驗證歐姆定律中的電流與電壓的關系。
（5）完成上述實驗后，小雨用了一個已知阻值為R0的電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如下圖所示的電路，他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 　 　（選填“1”或“2”），移動滑片，使電壓表的示數為 　 　V；
②再將開關S2撥到觸點 　 　（選填“1”或“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）。
【分析】（1）根據燈泡正常發光時的電流為0.3A確定電流表選擇0～0.6A的量程，開關、燈泡、電流表串聯接入電路；
（2）為了保護電路，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處；
（3）根據電流表選用小量程確定分度值讀數，根據P＝UI求出小燈泡的額定功率；
（4）驗證歐姆定律中的電流與電壓的關系時要控制電阻大小不變，據此分析；
（5）在沒有電流表的情況下，利用定值電阻和電壓表代替電流表與燈泡串聯，首先使燈泡兩端的電壓等于2.5V，然后測出此時定值電阻兩端的電壓，便可求出電路中的電流，根據P＝UI計算出燈泡的額定電功率。
【解答】解：（1）燈泡正常發光時的電流為0.3A，所以電流表選擇0～0.6A的量程，開關、燈泡、電流表串聯接入電路，如圖所示：
；
（2）為保護電路，閉合開關實驗前，應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，由圖知，滑片右側電阻絲接入電路，所以滑片應移到阻值最大的最左端；
（3）當小燈泡正常發光時，電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，此時電流為0.26A，小燈泡的額定功率為：P額＝U額I額＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）驗證歐姆定律中的電流與電壓的關系時要控制電阻大小不變，而燈絲電阻隨溫度的升高而變大，故該實驗裝置不能用來驗證歐姆定律中的電流與電壓的關系；
（5）①首先使燈泡兩端的電壓為2.5V，使其正常發光，所以閉合開關Sl，將S2撥到觸點2，移動滑片，使電壓表的示數為2.5V；
②再測定值電阻兩端的電壓，將開關S2撥到觸點1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數U，則定值電阻兩端的電壓為U﹣2.5V；
③電路中的電流：I＝＝，則燈泡額定功率：P＝UI＝2.5V×＝。
故答案為：（1）如圖所示；（2）最左端；（3）0.26A；0.65W；（4）不能；（5）2；2.5；1；。
【練5】如圖是測量小燈泡額定電功率的實驗，電源電壓恒為6V，小燈泡額定電壓U額＝2.5V，正常發光電阻約為10Ω，有兩個規格分別為“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑動變阻器。
（1）本實驗應選擇規格為　 　的滑動變阻器。
（2）連接好電路后閉合開關，發現小燈泡發光，電流表有示數，電壓表無示數，可能是導線　 　（選填“a”、“b”或“c”）斷了。
（3）排除故障后，閉合開關，調節滑片P，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙，則小燈泡的額定功率為　 　W。
（4）若電壓表損壞，小明利用一個定值電阻R0和兩個開關，設計了如圖丙所示的路，并進行實驗：
①只閉合開關S和S1，調節滑片P，使電流表示數為　 　；
②保持滑片P位置不動，斷開開關　 　，閉合其它開關，讀出電流表示數為I；
③小燈泡的額定功率表達式為P額＝　 　（用題中物理量字母表示）。
【分析】（1）小燈泡額定電壓U額＝2.5V，正常發光電阻約為10Ω，由歐姆定律求出燈的額定電流，由串聯電路的規律及歐姆定律得出此時變阻器連入電路的電阻，確定實驗應選擇的滑動變阻器；根據燈的額定電壓為2.5V確定電壓表選用小量程與燈并聯；
（2）逐一分析每個選項，找出符合題意的答案；
（3）根據電流表選用小量程確定分度值讀數，根據P＝UI求出小燈泡的額定功率；
（4）要測燈的額定功率，應先使燈正常發光，在沒有電壓表的情況下，電流表與定值電阻R應起到電壓表的測量作用，故將R0與電流表串聯后再與燈并聯，通過移動變阻器的滑片使電流表示數為I1＝時，由并聯電路電壓的規律，燈的電壓為2.5V，燈正常發光；
保持滑片位置不變，通過開關的轉換，使電流表測燈與R并聯的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律求出燈的額定電流，根據P＝UI寫出燈的額定功率的表達式。
【解答】解：（1）電源電壓恒為6V，小燈泡額定電壓U額＝2.5V，正常發光電阻約為10Ω，由歐姆定律可得燈的額定電流約為：I＝＝＝0.25A＜1A，
由串聯電路的規律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝＝14Ω，實驗應選擇規格為50Ω 1A的滑動變阻器；
（2）若a或b斷了，則整個電路斷路，燈泡不發光，兩表都沒有示數，不符合題意；若c斷路，電路為通路，小燈泡發光，電流表有示數，電壓表沒有連入電路中，電壓表無示數，符合題意，故可能是導線c斷了；
（3）排除故障后，閉合開關，調節滑片P，當電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.26A，則小燈泡的額定功率為：P＝U額I＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）實驗步驟：
①只閉合開關S和S1，調節滑片P，使電流表示數為；
②保持滑片P位置不動，斷開開關S1，閉合其它開關，讀出電流表示數為I；
③在①中，由歐姆定律和并聯電路電壓的規律，燈正常發光；
在②中，電流表測燈與R0并聯的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流：IL＝I﹣，小燈泡的額定功率表達式為：P額＝U額IL＝U額×（I﹣）。
故答案為：（1）50Ω 1A； （2）c；（3）0.65；（4）①；②S1； ③U額×（I﹣）。
【練6】某科技小組設計了如圖所示的電路測量小燈泡的額定功率，已知小燈泡上標有“2V”字樣，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，其實驗步驟如下：
（1）按電路圖連接好電路后，將滑動變阻器滑片P滑到最右端b點，閉合開關S1，斷開開關S2，無論怎樣移動滑片P發現電壓表示數總保持不變，出現該現象的原因可能是燈泡L出現了　 　故障。
（2）排除故障后，將滑動變阻器的滑片P移至最右端的b點，閉合開關S1和S2，電壓表的示數為3V；再斷開開關S2，電壓表的示數為2.4V，則電源電壓U＝　 　V，此時燈泡電阻RL＝　 　Ω。
（3）保持S1閉合，S2斷開，當滑片P恰好移至滑動變阻器的中點時，燈泡正常發光，則電壓表的示數應為　 　V，小燈泡的額定功率為　 　W。
【分析】（1）燈泡L的故障不是短路就是斷路，逐一分析每種可能，找出符合題意的答案；
（2）排除故障后，將滑動變阻器的滑片P移至最右端的b點，閉合開關S1和S2，分析電路連接和電壓表測量的電壓，據此回答；
再斷開開關S2，燈與變阻器串聯，由電壓表的示數，根據串聯電路電壓的規律得出燈的電壓，由分壓原理求出此時燈泡的電阻；
（3）保持S1閉合，S2斷開，當滑片P恰好移至滑動變阻器的中點時，燈與變阻器串聯，由燈泡正常發光，可知燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律得出電壓表的示數，已知變阻器連入電路的電阻，由歐姆定律，得出電路的電流即燈的額定電流，根據P＝UI得出燈的額定功率。
【解答】解：（1）將滑動變阻器滑片P滑到最右端b點，閉合開關S1，斷開開關S2，燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器的電壓，若燈泡L斷路，整個電路斷路，電壓表沒有示數，不符合題意；
若燈泡L短路，電路為變阻器的簡單電路，電壓表測電源電壓，故無論怎樣移動滑片P發現電壓表示數總保持不變，符合題意，故出現該現象的原因可能是燈泡L出現了短路故障；
（2）排除故障后，將滑動變阻器的滑片P移至最右端的b點，閉合開關S1和S2，燈泡短路，電壓表的示數為3V，即電源電壓為3V；
再斷開開關S2，燈與變阻器串聯，電壓表的示數為2.4V，由串聯電路電壓的規律燈的電壓為：
U燈＝3V﹣2.4V＝0.6V；
燈的電壓為變阻器電壓的＝，由分壓原理，此時燈泡電阻RL＝×20Ω＝5Ω；
（3）小燈泡上標有“2V”字樣，表示燈的額定電壓為2V，保持S1閉合，S2斷開，當滑片P恰好移至滑動變阻器的中點時，燈與變阻器串聯，燈泡正常發光，則燈的電壓為2V，根據串聯電路電壓的規律，則電壓表的示數應為UV＝3V﹣2V＝1V，因變阻器連入電路的電阻為R滑＝0.5×20Ω＝10Ω，由歐姆定律，電路的電流即燈的額定電流：ILI＝I＝＝＝0.1A，
小燈泡的額定功率：P＝ULIL＝2V×0.1A＝0.2W。
故答案為：（1）短路；（2）3；5；（3）1；0.2。
【練7】小明利用如圖1所示的實驗器材“測定小燈泡的額定功率”，已知電源電壓均為6V，小燈泡的額定電壓2.5V，電阻約為10Ω。
（1）實驗原理是 　 　。
（2）電路連接中有一處明顯錯誤，請你在錯誤處打“×”，并在原圖中畫出正確的電路連線。
（3）正確連接電路后，閉合開關，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數（如圖2所示）為 　 　V；為了測出小燈泡的額定功率，他應繼續移動滑片P向 　 　（選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數為 　 　V，然后再讀出電流表的示數，從而求出額定功率。
（4）小明重新移動滑動變阻器多次測量通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，畫出了通過小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象，如圖3所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W，此時燈泡的電阻為 　 　Ω。
（5）完成上述實驗后，小明想用原電路測量一段電阻絲R1的阻值（約10Ω），他用電阻絲替換了小燈泡，閉合開關，發現電壓表已損壞，將其拆除，不改變其他電路元件的連接方式也能完成實驗。請你幫助小明完成實驗。已知滑動變阻器最大阻值為R0，電源電壓恒定不變。（寫出實際操作和電阻R1最后表達式）
實驗操作步驟 　 　。表達式R1　 　。
【分析】（1）測量小燈泡額定功率的實驗原理：P＝UI；
（2）根據燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，從而確定連接錯誤的導線；
（3）根據電壓表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表的示數，然后與燈泡的額定電壓進行比較，從而確定滑片移動的方向；
（4）由圖3找出燈泡額定電壓對應的電流，由P＝UI求出燈泡的額定功率；由R＝求出此時燈泡的電阻；
（5）已知滑動變阻器的最大阻值，滑動變阻器和被測電阻串聯，讓滑動變阻器全部接入和不接入，來改變電路的電阻，完成電流表的兩次測量，利用兩次電路的電源電壓相等，列出等式解出Rx。
【解答】解：（1）測量小燈泡額定功率的實驗原理：P＝UI；
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程應選0～3V，故將連接15V接線柱的導線改接3V接線柱；如圖所示：
（3）根據圖2可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數為1.5V，小于燈泡的額定電壓；為了測出小燈泡的額定功率，應減小滑動變阻器兩端電壓，故減小滑動變阻器接入電路的阻值，即將滑片P向右端移動，使電壓表的示數為2.5V，然后再讀出電流表的示數，從而求出額定功率。
（4）由圖3可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，則燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
∵I＝
∴燈泡的電阻：R＝＝＝10Ω。
（5）實驗步驟：①閉合開關，使滑動變阻器連入電路的阻值為零，記下電流表的示數I1；
②將滑動變阻器連入電阻的阻值最大，記下電流表的示數為I2；
表達式：R1＝R0。
故答案為：（1）P＝UI；（3）1.5；右；2.5；（4）0.625；10；（5）①閉合開關，使滑動變阻器連入電路的阻值為零，記下電流表的示數I1；②將滑動變阻器連入電阻的阻值最大，記下電流表的示數為I2；R0。
【練8】（多選）在電源電壓恒定、R0阻值已知的情況下，只用電流表測量額定電流為I額的小燈泡的電功率，下列四種設計方案能得到燈泡額定功率的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】（1）該選項圖中，燈L與R0并聯，電流表A1、A2分別測量通過燈L、R0的電流，調節滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數等于額定電流，讀出此時A2的示數（通過R0的電流），利用歐姆定律求R0兩端的電壓，即燈L的額定電壓，利用P＝UI求額定功率；
（2）該選項圖中，燈L與R0并聯，電流表A1測量通過燈L的電流，電流表A2測量干路電流，調節滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數等于額定電流，讀出此時A2的示數（干路電流），可求通過R0的電流，利用歐姆定律求R0兩端的電壓，即燈L的額定電壓，利用P＝UI求額定功率；
（3）該選項圖中，當開關接b時，移動滑片P，使電流表示數為I額，保持滑片P不動，開關接a時，讀出電流表的示數為I1，則定值電阻R0兩端的電壓為U0＝I1R0，此時滑動變阻器兩端的電壓為U滑＝U﹣U0，當滑片P移到最左端時，電流表的示數為I，則電源電壓U＝IR0，所以燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的電阻R滑＝，根據電源電壓恒定，可求出燈泡正常發光時兩端的電壓UL＝IR0﹣I額R滑，根據P＝UI可求出燈泡的額定功率；
（4）該選項圖中，閉合S、S1，斷開S2，燈L與R0并聯，電流表A測量通過燈泡的電流；調節滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數等于額定電流；通過開關的轉換，使電流表A測干路電流，根據并聯電路電流特點求出通過定值電阻的電流，利用歐姆定律求R0兩端的電壓，即燈L的額定電壓，利用P＝UI求額定功率。
【解答】解：A、圖中，燈L與R0并聯，電流表A1、A2分別測量通過燈L、R0的電流，調節滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數等于I額，讀出此時A2的示數I0，燈L的額定電壓U額＝U0＝I0R0，燈L的額定功率P額＝U額I額＝I0R0I額，A設計方案能測量燈泡額定功率，故A符合題意；
B、圖中，燈L與R0并聯，電流表A1測量通過燈L的電流，電流表A2測量干路電流，調節滑動變阻器的滑片，使電流表A1的示數等于I額，讀出此時A2的示數I，通過R0的電流I0＝I﹣I額，燈L的額定電壓U額＝U0＝I0R0＝（I﹣I額）R0，燈L的額定功率P額＝U額I額＝（I﹣I額）R0I額，B設計方案能測量燈泡額定功率，故B符合題意；
C、圖中，當開關接b時，移動滑片P，使電流表示數為I額，保持滑片P不動，開關接a時，讀出電流表的示數為I1，則定值電阻R0兩端的電壓為U0＝I1R0，此時滑動變阻器兩端的電壓為U滑＝U﹣U0，當滑片P移到最左端時，電流表的示數為I，則電源電壓U＝IR0，所以燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的電阻R滑＝＝，由于電源電壓恒定，燈泡正常發光時兩端的電壓U額＝U﹣U滑'＝IR0﹣I額R滑＝IR0﹣I額×，小燈泡的額定功率為：
P額＝U額I額＝（IR0﹣I額×）×I額，C設計方案能測量燈泡額定功率，故C符合題意；
D、圖中，閉合S、S1，斷開S2，燈L與R0并聯，電流表A測量通過燈泡的電流，調節滑動變阻器的滑片，使電流表A的示數等于I額，此時燈泡正常發光；閉合S、S2，斷開S1，燈L與R0仍并聯，電流表A測量通過燈泡和R0的總電流為I，根據并聯電路特點可知，通過R0的電流I0＝I﹣I額，燈L的額定電壓U額＝U0＝I0R0＝（I﹣I額）R0，燈L的額定功率P額＝U額I額＝（I﹣I額）R0I額，D設計方案能測量燈泡額定功率，故D符合題意。
故選：ABCD。
【練9】小明利用如圖甲所示的電路，測量額定電壓為2.5V，小燈泡的額定功率。電源電壓恒為3V，滑動變阻器最大阻值20Ω。
（1）請用筆畫線代替導線將圖甲的電路連接完整，要求閉合開關后滑動變阻器的滑片向右滑時燈變亮。
（2）在確認電路和器材無誤后，小明開始進行實驗，當滑動變阻器的滑片P移到某位置時，電壓表示數如圖乙所示，為了測出小燈泡的額定功率，他應將滑片P向 　 　（選填“左”或“右”）移動。
（3）小明在實驗過程中，移動滑片P時，突然小燈泡的燈絲燒斷了，則電壓表的示數將 　 　（選填“變大”或“變小”）。
（4）小明換用相同規格的小燈泡重新進行實驗。實驗結束后，他利用實驗數據繪制了如圖丙所示的I﹣U圖象。由圖象可知：小燈泡額定功率為 　 　W；圖象不是直線說明 　 　。
（5）完成上述實驗后，另有同學設計了如圖丁所示的電路，測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。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，　 　，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）。
【分析】（1）要求閉合開關后滑動變阻器的滑片向右滑時燈變亮，說明滑動變阻器阻值變小，據此確定變阻器連接方式；
（2）根據電壓表選用量程確定分度值讀數；比較電壓表示數與小燈泡額定電壓大小，根據串聯電路電壓規律和分壓原理決定滑動變阻器滑片移動方向；
（3）若小燈泡的燈絲燒斷，電壓表串聯在電路中，電壓表測的是電源電壓，據此確定電壓表示數變化；
（4）由圖象丙可知，當燈泡兩端的電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.2A，根據P＝UI求出小燈泡額定功率；根據圖象進行分析；
（5）已知燈泡的額定電流，可通過R2等效替代正常發光燈泡，再根據電路特點，利用電源電壓不變計算出R2的阻值，由P＝I2R計算燈泡的額定功率。
【解答】解：（1）要求閉合開關后滑動變阻器的滑片向右滑時燈變亮，說明滑動變阻器阻值變小，所以滑動變阻器應接右下接線柱與電源串聯，如下圖所示：
；
（2）當滑動變阻器的滑片P移到某位置時，電壓表示數如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數為2.1V，小燈泡額定電壓為2.5V，故應增大燈泡兩端電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小變阻器兩端電壓，根據分壓原理，應減小變阻器的阻值，故變阻器的滑片應向右移動；
（3）若小燈泡的燈絲燒斷，電壓表串聯在電路中，電壓表測的是電源電壓，而原來電壓表測的是燈泡兩端的電壓，所以電壓表示數將變大；
（4）由圖象丙可知，當燈泡兩端的電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.2A，小燈泡額定功率為：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由圖象可知，電壓增大時電流也增大，且ΔU＞ΔI，所以圖象不是一條直線，說明電流與電壓不成正比，這是因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大
（5）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在④中保持R2的滑片位置不動，將R1的滑片移到最左端，電路中只有滑動變阻器R2接入電路，電流表的示數為I1；將R1的滑片移到最右端，電路中滑動變阻器R1的最大電阻與滑動變阻器R2串聯，電流表的示數為I2；
由串聯電路特點和歐姆定律可得電源電壓：
U＝I1R2＝I2（R+R2），
解得：R2＝，
小燈泡額定功率的表達式為：
P額＝I額2RL＝I額2R2＝I額2×。
故答案為：（1）如圖所示；（2）右；（3）變大；（4）0.5；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；（5）③保持R1的滑片位置不動，移動R2的滑片； ⑤I額2×。
【練10】小剛用標有“2.5V”字樣的小燈泡，利用如圖甲所示的電路進行“研究小燈泡的電功率”實驗，電源是三節新干電池，收集部分證據記錄在表格中。
實驗次數 1 2 3 4
電壓U/V 0.5 2.0 2.5 3.0
電流1/A 0.16 0.26 0.32
發光情況 不發光 稍亮 正常 很亮
（1）閉合開關前，將滑動變阻器的滑片P置于A端，其目的是 　 　。閉合開關后，第一次實驗中小燈泡不發光的原因是 　 　。
（2）根據實驗目的，表格中還應該記錄的是小燈泡的 　 　，燈泡兩端電壓為2.5V時，電流表指針位置如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的額定功率是 　 　W。
（3）在研究小燈泡的電功率與電壓關系時，分析實驗證據可以發現，在安全范圍內，小燈泡兩端的實際電壓越大，　 　。
（4）完成上述實驗后，某小組設計了如圖丙所示的電路，用原來的電源和電壓表測量原小燈泡的額定功率。
方案如下：
①把定值電阻R0接入電路，調節滑動變阻器使小燈泡正常發光；
②保持滑片位置不變，將電壓表改接在R0兩端，讀出電壓表示數；
③算出小燈泡的額定功率。
現有阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，為了能測出小燈泡的額定功率，結合題中的數據分析，定值電阻R0應選 　 　Ω的。
【分析】（1）為了保護電路，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處；
只有當燈泡的實際功率大到足以引起燈泡發光時，燈泡才能發光，燈泡實際功率太小燈泡不發光；
（2）研究小燈泡發光情況與電功率的關系時需要比較燈泡的亮度與燈泡的電功率，因此表中還需要增加記錄的內容為電功率P/W；
根據電流表選用小量程確定分度值讀出示數，根據P＝UI可求出燈泡的額定功率；
（3）由表中數據可知，燈泡兩端的電壓增大，通過燈泡的電流也增大，根據P＝UI分析燈泡實際功率與燈泡兩端的電壓關系；
（4）為測燈泡的額定功率，必須使燈泡兩端電壓為2.5V，由圖知，電壓表分別測燈泡和定值電阻兩端電壓，由串聯電路特點和歐姆定律通過計算定值電阻的電流得到燈泡正常發光時的電流，由P＝UI計算燈泡的額定功率；
根據串聯電路特點和歐姆定律計算定值電阻和滑動變阻器總的電阻，進而確定定值電阻R0的規格。
【解答】解：（1）由圖知，滑片右下端電阻絲接入電路，所以將滑動變阻器的滑片P置于A端阻值最大處，其目的是為了保護電路；
只有當燈泡的實際功率大到足以引起燈泡發光時，燈泡才能發光，閉合開關后，第一次實驗中小燈泡不發光的原因是，電路中的電阻太大，電路中電流太小，燈泡因實際功率太小而不發光；
（2）研究小燈泡發光情況與電功率的關系時需要比較燈泡的亮度與燈泡的電功率，因此表中還需要增加記錄的內容為電功率P/W；
由圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數為0.3A，燈泡兩端電壓為2.5V時，燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）由表中數據可知，燈泡兩端的電壓增大，通過燈泡的電流也增大，由P＝UI可知，電壓和電流都增大時，電功率增大，說明小燈泡兩端的電壓越高，它的實際功率越大；
（4）電源為3節新干電池組成，電源電壓為4.5V，燈泡正常發光時電流為I＝0.26A，
由串聯電路的電壓特點可知，定值電阻和滑動變阻器兩端的總電壓：U'＝U﹣U額＝4.5V﹣2.5V＝2V，
由歐姆定律可知，定值電阻和滑動變阻器的總電阻：R'＝＝≈7.7Ω＜10Ω，
因此定值電阻R0應選5Ω，此時定值電阻R0兩端的電壓：U0＝IR0＝0.26A×5Ω＝1.3V，故R0＝5Ω能滿足測量要求。
故答案為：（1）保護電路；燈泡的實際功率太小；（2）電功率P/W；0.75；（3）它的實際功率越大；（4）5。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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