資源簡介

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實驗17 測量小燈泡的電功率
知識點一、用電流表、電壓表測量小燈泡電功率
1.伏安法測量小燈泡的電功率
實驗目的 用電流表和電壓表測量小燈泡的額定功率和實際功率
實驗原理和方法 （1）原理：P=UI。 （2）根據(jù)電功率的計算公式P=UI，用電壓表測量小燈泡兩端電壓，用電流表測通過小燈泡的電流，就可以求出小燈泡的電功率。
實驗器材 兩節(jié)電池、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡一個（額定電壓2.5V）、燈座、開關、導線
實驗電路圖和實物圖 甲 乙
實驗步驟 （1）根據(jù)實驗要求，設計電路，畫出電路圖（如圖甲所示）。 （2）按照圖甲所示電路圖連接實物電路，如圖乙所示。在開關閉合之前，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處（保護電路）。 （3）檢查連接無誤后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，填在實驗數(shù)據(jù)記錄表中。 （4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片（改變小燈泡兩端電壓，實現(xiàn)多次測量），使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。 （5）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)約為額定電壓的1.2倍，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。 （6）實驗結(jié)束后，斷開開關，將連接電路的導線拆開，并整理好實驗器材。 （7）根據(jù)測出的三組數(shù)據(jù)（不是為了求平均值，而是為了得到不同電壓下的實際功率），計算出小燈泡在不同發(fā)光情況下的電功率，并填在實驗數(shù)據(jù)表中。
實驗數(shù)據(jù)記錄表 實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W小燈泡的亮度12.50.240.6正常22.00.200.4較暗33.00.280.84較亮
分析論證 （1）分析表格中的實驗數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡電功率越大，小燈泡越亮。 （2）小燈泡的亮度時由它的實際功率決定的。 （3）小燈泡的實際電功率有多個，額定功率只有一個。
實驗結(jié)論 當U實=U額時，P實=P額，小燈泡正常發(fā)光，測得P額=0.6W。 當U實U額時，P實>P額，小燈泡發(fā)光較亮。
2.實驗注意事項
選擇器材 電源電壓應高于小燈泡的額定電壓。例如，額定電壓為2.5V的小燈泡，至少選兩節(jié)干電池作為電源。
（1）電壓表量程的選擇應參照小燈泡的額定電壓。 ①若小燈泡的額定電壓時2.5V，則選擇0—3V量程； ②若小燈泡的額定電壓時3.8V，則選擇0—15V量程。 （2）電流表量程的選擇要參照小燈泡的額定電流的大小。 ①若知道小燈泡的額定電壓和額定功率，則可以計算出小燈泡的額定電流的大小，電流表的路程略大于額定電流即可； ②若不能求出額定電流大小，可用試觸法確定電流表的量程。 ③因為常見的小燈泡（額定電壓1.5V—3.8V）額定電流均小于0.6A，故無特殊說明，電流表的量程可以直接選擇0—0.6A量程。
滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，滑動變阻器的最大電阻應與小燈泡的電阻差不多，以使滑動變阻器的調(diào)壓效果明顯。
連接電路 （1）連接電路前，要把開關斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電路元件。 （2）連接電流表和電壓表時，注意電流從“+”接線柱流入，從“—”接線柱流出。 （3）連接滑動變阻器時，要“一上一下”選用接線柱。閉合開關前需把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處，防止電路中電流過大，損壞電路元件。
操作細節(jié) （1）移動滑動變阻器的滑片時，要緊盯電壓表的示數(shù)。 （2）調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時通電時間不易過長，否則容易燒壞小燈泡。 （3）實驗完畢，一定要先斷開開關，然后再拆卸電路，整理器材。 （4）分析數(shù)據(jù)時，不能把三次的電功率取平均值，因為這三次的電功率是三個不同電壓下的電功率，求平均值無任何意義。
知識點二、伏安法測小燈泡電功率實驗中常見故障及原因分析
常見故障現(xiàn)象 原因分析
燈泡不亮 閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數(shù) 電源、電流表、導線、開關或滑動變阻器損壞，或接線柱接觸不良
閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數(shù) （1）滑動變阻器接成定值電阻；（2）滑動變阻器滑片在阻值最大處還為調(diào)節(jié)；（3）電源電壓過低
閉合開關，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表示數(shù)卻很大，接近電源電壓 （1）電流表、電壓表位置互換了； （2）燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不良；
閉合開關，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù) 燈泡短路
電表問題 閉合開關，電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小 （1）電流表或電壓表的量程過大；（2）電源電壓太低；（3）滑動變阻器接入電路的阻值過大
閉合開關，電流表或電壓表指針反向偏轉(zhuǎn) 電流表或電壓表的“+”“-”接線柱接反了
閉合開關，電流表或電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度超過電表的量程 （1）電流表或電壓表量程選擇過小；（2）電路中出現(xiàn)短路；（3）滑動變阻器接入電路中的阻值太小
開關問題 連接電路時，接完最后一根導線燈泡立即發(fā)光 連接電路時，開關一直處于閉合
滑動變阻器問題 閉合開關，移動滑動變阻器的滑片時，電表示數(shù)及燈泡的亮度均無變化 滑動變阻器同時接入了上面（或下面）兩個接線柱
閉合開關，無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡額定電壓 電源電壓過低
無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總大于燈泡的額定電壓 （1）電源電壓過高；（2）選用滑動變阻器最大阻值過小
閉合開關瞬間，燈泡發(fā)出強光后熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù) 滑動變阻器同時接入了上面兩個接線柱或滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置，導致燈泡兩端電壓過高，燈泡燈絲熔斷
（2023 上海）小海同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為2伏的整數(shù)倍）、滑動變阻器兩個分別標有A“10Ω，2A”、B“20Ω，2A”字樣、待測小燈（標有“2.5V”字樣）、電流表、電壓表、開關及導線若干。他選取一個變阻器進行實驗，將電流表串聯(lián)在電路中，將電壓表并聯(lián)在電路中。移動滑片，又進行實驗，記錄數(shù)據(jù)如下表，并用其中一組數(shù)據(jù)成功計算出小燈泡的額定電功率。
物理量 實驗序號 電壓U（伏） 電流I（安） U/I（伏/安）
1 3.0 0.18
2 2.5 0.26
3 5
①測定小燈泡電功率的實驗原理是 。
②請通過以上信息判斷小海同學所選滑動變阻器為 。
③請根據(jù)相關信息計算出小燈泡的額定功率P額。（需寫出主要推理和計算過程）
【解答】解：①測定小燈泡電功率的實驗原理是：P＝UI。
②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析可知：電路中的電流越大，電壓表的示數(shù)越小，所以電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，電源電壓為2V的整數(shù)倍，小燈泡的額定電壓是2.5V，所以實驗時電源電壓為4V，當滑動變阻器最大時，電壓表示數(shù)最大，電流最小，此時滑動變阻器的最大電阻為：；所以滑動變阻器應該選擇B。
③當小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的電阻為5Ω，此時滑動變阻器兩端的電壓為4V﹣2.5V＝1.5V，電路中的電流為：；
此時燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V時，對應的電流為0.3A，
所以小燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案為：①P＝UI；②B；③當小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V時，對應的電流為0.3A，所以小燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（2023 內(nèi)蒙古）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，老師給同學們提供的器材有：電壓恒為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡（燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關各一個，導線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）可供選擇。
（1）通過估算，滑動變阻器應選擇 （選填“R1”“R2”或“R3”）。選擇合適變阻器后，請用筆畫線表示導線將電路連接完整。要求：變阻器的滑片P向B端移動時，燈泡變暗。
（2）滑片P置于阻值最大處，閉合開關試觸時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)很大，電流表幾乎無示數(shù)，出現(xiàn)的電路故障原因可能是 。
（3）排除故障后，閉合開關S，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為 V；若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動。根據(jù)圖丙圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W。
【解答】解：（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓UL＝2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：
IL0.25A＞0.2A；
電源電壓恒為6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由歐姆定律I，燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路的電阻為：R滑14Ω＞10Ω，考慮到電流因素，則滑動變阻器選R2；
滑動變阻器按“一上一下”的方式串聯(lián)接入電路，滑片向右移動，燈泡變暗，表明電路中的電流減小，電路的總電阻變大，滑動變阻器電阻變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下圖所示：
（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源之間是接通的，出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路；
（3）P到圖甲中某一位置時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示），電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2.2V，因2.2V小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)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A端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；
根據(jù)圖丙信息，燈在額定電壓下的電流為0.2A，可計算出小燈泡的額定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案為：（1）R2；見解答；（2）燈泡斷路；（3）2.2；A；0.5。
（2023 襄陽）根據(jù)你學過的電學知識將下列實驗補充完整。
（1）在按電路圖連接實物電路時，開關應該處于 狀態(tài)；某次實驗時電流表示數(shù)如圖甲所示為 A；
（2）把圖乙中實物圖用筆畫線代替導線補接完整，要求滑動變阻器向右滑時電路中的電阻變小；
（3）將圖乙電路中的電阻R換成一個額定電壓為2.5V的小燈泡，為了測量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器時，眼睛應該注意觀察 ；（選填一個物理器材名稱）
（4）將電路圖中的電阻R換成一個額定電壓為2.5V的小燈泡，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為3.0V，你認為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 發(fā)生了開路（若故障只發(fā)生在小燈泡或滑動變阻器上）；
（5）小俊利用電流表、電壓表，幾節(jié)干電池、3個定值電阻（阻值分別為10Ω、15Ω、20Ω）、1個阻值為25Ω的滑動變阻器、開關和若干導線，又做了下面的實驗：
①按乙圖所示連接電路，當電源為4.5V時，選了一個定值電阻接入電路，移動滑片至電壓表示數(shù)為3.0V；
②保持滑片不動，改變電源電壓為6.0V，換接入另一個定值電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)沒變。
則①時選接上的那個定值電阻阻值為 Ω。
【解答】解：（1）為保護電路，在按電路圖連接實物電路時，開關應該處于斷開狀態(tài)；
由圖甲可知，電流表選擇0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；
（2）滑動變阻器向右滑時電路中的電阻變小，則B接線柱與開關連接，如圖所示：
（3）將圖乙電路中的電阻R換成一個額定電壓為2.5V的小燈泡，為完成實驗，應調(diào)節(jié)滑動變阻器是小燈泡兩端電壓等于額定電壓，故眼睛應該注意觀察電壓表，使電壓表示數(shù)等于2.5V；
（4）電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的小燈泡開路了；
（5）按乙圖所示連接電路，當電源為4.5V時，選了一個定值電阻接入電路，移動滑片至電壓表示數(shù)為3.0V，則：，
即：，得R滑R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
保持滑片不動，改變電源電壓為6.0V，換接入另一個定值電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)沒變，
則：，
即：，得R滑＝R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
由①②得：R1＝2R2，
3個定值電阻阻值分別為10Ω、15Ω、20Ω，則R1＝20Ω.
故答案為：（1）斷開；0.2；（2）見解答圖；（3）電壓表；（4）小燈泡；（5）20。
（2023 哈爾濱）小明用如圖甲所示器材做“測量小燈泡電功率”的實驗，電源電壓約為4.5V且恒定不變，小燈泡上標有“3.8V”的字樣，電壓表只有0～3V量程可用。
（1）連接電路時開關需要 。
（2）圖甲的電路還差最后一根導線，請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整，連好就通電實驗。
（3）接下來小明為準確測出小燈泡的額定功率，實驗步驟如下：
①調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3V，然后斷開開關，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
②保持滑片位置不動，再次閉合開關后，觀察電壓表并繼續(xù)移動滑片，直至電壓表示數(shù) ，讀出此時電流表示數(shù)如圖乙所示，此時電流為 A。
③小燈泡額定功率為 W。
【解答】解：（1）為保證器材安全，連接電路時開關需要斷開；
（2）連好就通電實驗，則連入時應使滑動變阻器位于最大處，應連接右下接線柱，如圖所示：
（3）②小燈泡的額定電壓為3.8V，第①步操作已經(jīng)使小燈泡的電壓到達3V，滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)，移動滑動變阻器滑片時，滑動變阻器減小的電壓值等于小燈泡增加的電壓值，故觀察電壓表并繼續(xù)移動滑片，直至電壓表示數(shù)減小0.8V，此時小燈泡兩端的電壓增加0.8V，達到額定電壓3.8V；
電流表選擇的時0～0.6A的量程，故此時的讀數(shù)為0.3A；
③小燈泡額定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案為：（1）斷開；（2）見解答圖；（3）②減小0.8V；0.3；③1.14。
（2023 湘潭）利用圖1所示的電路測量小燈泡的電功率，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）用筆畫線代替導線，將圖1中所示的器材連接成完整電路。
（2）連接電路時開關應處于 （選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，正確連接后，應將滑片P由最大電阻處緩慢向 端移動（選填“A”或“B”），使燈逐漸變亮。
（3）某次實驗時，電流表的示數(shù)如圖2所示，則通過燈L的電流為 A；移動滑片P，記下多組電壓和電流值，繪制成圖3所示的圖像，根據(jù)圖像的信息，小燈泡的額定電功率為 W。
（4）實驗時，由于操作失誤，在未斷開開關的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，電壓表的示數(shù) （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（5）在沒有電流表的情況下，用如圖4所示的實驗電路，也可以測出小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電壓為U額，定值電阻的阻值為R，實驗步驟如下：
①只閉合開關S、S1，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為U額；
②保持滑片位置不變，只閉合開關S、S2，此時電壓表的示數(shù)為U；
可知小燈泡的額定功率P額＝ （用U額、U和R表示）；若已知電源電壓為U0，此時滑動變阻器接入電路的阻值Rx＝ （用U0、U額、U和R表示）。
【解答】解：（1）連接電路時，電壓表與燈泡并聯(lián)，且電流從電壓表的正接線柱流入，根據(jù)額定電壓2.5V，確定選擇小量程，完整電路如圖所示：
。
（2）為保護電路，連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)；滑動變阻器開始處于最大阻值處，即在圖中的B端，正確連接后，要使燈變亮，應減小滑動變阻器連入電路的電阻，應將滑片向A端移動；
（3）由圖2知，電流表選擇的量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，指針位于0.2A位置，故電流表示數(shù)為0.2A；
由圖3知，當小燈泡兩端電壓為其額定電壓2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，
故小燈泡的額定電功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）電路為燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，正常工作時電壓表測量燈泡兩端電壓，燈泡兩端電壓小于電源電壓；在未斷開開關的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，小燈泡處發(fā)生斷路，電壓表測量電源電壓，故電壓表示數(shù)變大；
（5）①只閉合開關S、S1，燈泡、定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端電壓，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為U額，此時燈泡正常發(fā)光；
②保持滑片位置不變，只閉合開關S、S2，電路仍為燈泡、定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電路電流不變，電壓表測量燈泡和定值電阻兩端的總電壓，此時電壓表的示數(shù)為U，則定值電阻兩端電壓為U﹣U額，電路電流為I額；
故可知小燈泡的額定功率P額＝U額I額（用U額、U和R表示）；若已知電源電壓為U0，則滑動變阻器兩端的電壓為U0﹣U，此時滑動變阻器接入電路的阻值Rx（用U0、U額、U和R表示）。
故答案為：（1）見解答圖；（2）斷開；A；（3）0.2；0.625；（4）變大；（5）；。
（2023 沙坪壩區(qū)校級一模）悅悅用圖甲所示器材測量小燈泡電功率。待測小燈泡L的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W，電源為兩節(jié)干電池，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”。
（1）請你用筆畫線代替導線，在圖甲中把電路連接完整（滑片向右移動，燈泡變亮）；
（2）悅悅正確連接完電路，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，燈泡兩端電壓無法達到額定電壓，接下來應該 ；
A．更換阻值更小的滑動變阻器
B．更換兩節(jié)新干電池
C．重新連接電路
（3）排除故障后，通過正確操作，當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為 W；
（4）悅悅進行了三次實驗，將三次不同電壓下的電功率求平均值，她的做法是 （選填“正確”或“錯誤”）的。這是因為燈絲電阻隨溫度的升高而 。
（5）小燈泡用久了，鎢絲會變細，在2.5V電壓下，小燈泡實際功率 （選填“大于”、“小于”或“等于”）額定功率；
（6）欣欣也想測小燈泡電功率，她更換了所有器材，她的器材有：兩個小燈泡（分別標有“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”字樣），她選擇其中一個小燈泡與電源（電壓為2伏的整數(shù)倍且保持不變）、電流表、滑動變阻器、開關串聯(lián)，然后將電壓表并聯(lián)在電路中，移動變阻器滑片P至最大阻值處，欣欣閉合開關，觀察到電壓表示數(shù)如圖所示，然后移動變阻器滑片P至某位置，使小燈泡正常發(fā)光，此過程中電壓表指針向左偏轉(zhuǎn)了6小格。請你分析：欣欣將電壓表并在了 （選填“小燈泡”或“滑動變阻器”）兩端，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率為 W。
【解答】解：（1）滑片向右移動時，燈泡變亮，表明電路中電流變大，即接入電阻變小，所以滑動變阻器下端應接入右端的接線柱。如圖所示：
（2）如果發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，燈泡兩端電壓無法達到額定電壓，可能是電源電壓太低了，所以接下來應該更換兩節(jié)新干電池，滑動變阻器的阻值可以調(diào)到很小，不需要換阻值更小的電阻，且電路連接并沒有錯誤，不需要重新連接。故B符合題意，AC不符合題意。
故選：B。
（3）電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表接入的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以小燈泡的額定電流為0.28A，額定功率為：P額＝U額I額＝2.5V×0.28A＝0.7W
（4）由于燈絲電阻隨溫度的升高而變大，不同功率下燈絲的電阻不相同，求平均值沒有意義，故悅悅的做法是錯誤的。
（5）電阻大小與導體的橫截面積有關，小燈泡用久了，鎢絲會變細，電阻將變大，根據(jù)，在2.5V電壓下，小燈泡實際功率小于額定功率。
（6）變阻器滑片P至最大阻值處，閉合開關，移動變阻器滑片P至某位置，則滑動變阻器接入的電阻變小了，此過程中電壓表指針向左偏轉(zhuǎn)了6小格，即示數(shù)變小了，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律，此時電壓表應顯示的為滑動變阻器兩端的電壓，故電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
如果電壓表接入的量程為0～3V，分度值為0.1V，則圖中讀數(shù)為2.8V，電壓表指針向左偏轉(zhuǎn)了6小格，則滑動變阻器兩端的電壓讀數(shù)為2.2V，此時小燈泡正常發(fā)光，如果此時燈泡為“2.2V 0.3A”，則電源電壓為U1＝U額1+U滑＝2.2V+2.2V＝4.4V，不符合電源電壓的值。如果此時燈泡為“3.8V 0.3A”，則電源電壓為U2＝U額2+U滑＝3.8V+2.2V＝6V，符合電源電壓的值。
同理，如果電壓表接入的量程為0～15V，此時燈泡為“2.2V 0.3A”，則電源電壓為U3＝U額1+U滑＝2.2V+11V＝13.2V，不符合電源電壓的值。
如果此時燈泡為“3.8V 0.3A”，則電源電壓為U4＝U額2+U滑＝3.8V+11V＝14.8V，不符合電源電壓的值。
所以燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓讀數(shù)為U滑＝2.2V，電流為I＝0.3A，滑動變阻器的功率為：
P＝U滑I＝2.2V×0.3A＝0.66W。
故答案為：（1）見解析；
（2）B；
（3）0.7；
（4）錯誤；變大；
（5）小于；
（6）滑動變阻器；0.66。
（2023 五蓮縣二模）在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）請你用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整，要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電流表示數(shù)變大，連線不得交叉。
（2）正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，出現(xiàn)該狀況的原因是 。（填字母序號）
A.電流表內(nèi)部斷路了
B.燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路
C.燈泡的燈絲斷了
（3）排除故障后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為 W。
（4）小芳在使用上面這組器材進行實驗時發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，無法使用。老師給她一個已知電阻為R0的定值電阻，同學們設計了如圖丙所示的電路，并正確測出小燈泡的額定功率，已知電源電壓不變，實驗步驟如下：
①閉合開關S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表讀數(shù)為 ；
②閉合開關S，斷開開關S1，再閉合S2，保持 不動，讀出此時電壓表的示數(shù)為U；
③小燈泡額定功率的表達式P額＝ 。（用U額、U、R0表示）
【解答】解：（1）結(jié)合乙圖可知電流表選小量程，滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電流表示數(shù)變大，說明滑動變阻器的有效阻值減小，則左下接線柱接入電路；
（2）A．若電流表內(nèi)部斷路了，則整個電路斷路，兩表都沒有示數(shù)，不符合題意；
B．若燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路，電壓表沒有示數(shù)，電路為通路，電流表有示數(shù)，符合題意；
C．若燈泡的燈絲斷了，電流表沒有示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，有示數(shù)，不符合題意；
故選：B；
（3）由圖乙可知，當電壓表的示數(shù)為2.5V，電流表選用的量程是0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）實驗步驟：
①閉合開關S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑片P使電壓表讀數(shù)為U額，此時小燈泡正常發(fā)光；
②不改變滑動變阻器滑片P的位置，閉合開關S、S2，斷開S1，記錄電壓表此時讀數(shù)為U；
③在①中，電壓表測燈的電壓，燈正常發(fā)光，在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時定值電阻的電壓：U0＝U﹣U額，
由歐姆定律可得，燈泡的額定電流：IL＝I0，
所以小燈泡額定功率的表達式：P額＝U額IL＝U額。
故答案為：（1）見解析；（2）B；（3）0.75；（4）U額；滑片位置；U額。
（2023 寬甸縣模擬）實驗室購買了一批小燈泡，同學們發(fā)現(xiàn)其中有一只小燈泡上標有“2.5V”字樣，小明想知道其額定功率。老師告訴他燈泡的電阻約8～15Ω，并給他準備了如下器材：電流表、電壓表、滑動變阻器R1“10Ω 1A”、滑動變阻器R2“50Ω 2A”、電源（電壓恒為6V）、開關、導線若干。
（1）按如圖甲的電路圖連接實物，為了防止小燈泡被燒壞，應選用滑動變阻器 （選填“R1”或“R2”）連入電路，電壓表的量程選擇 （選填“0～3V”或“0～15V”）。
（2）將滑動變阻器的滑片P移到最 （選填“左”或“右”）端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使燈泡兩端電壓逐漸增大到3V，并讀出對應的電流值，繪制出了如圖乙所示的I﹣U曲線。由圖乙可知小燈泡的額定功率為 W，通過小燈泡的電流與它兩端的電壓并不成正比，其原因是 。
（3）小強也想測燈泡的額定功率，老師給他一個額定電流為0.3A的小燈泡和一個阻值為20Ω的定值電阻R0，電源電壓未知。小強設計的電路圖如圖丙所示，請將以下實驗步驟補充完整。
①閉合開關S、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為 A；
②保持滑片P的位置不變，斷開開關S2，閉合開關S1，電流表示數(shù)為0.2A；將滑動變阻器的滑片P移到最左端，電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為 V；
③小燈泡的額定功率：P額＝ W。
【解答】解：（1）圖甲中燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻的最小值約為8Ω，
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，代入數(shù)據(jù)可得，解得RP＝11.2Ω＞10Ω，所以為了防止小燈泡被燒壞，應選用滑動變阻器R2連入電路；
燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表與燈泡并聯(lián)接入電路，所以電壓表的量程應選擇0～3V；
（2）為保護電路，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處，由圖甲可知應將滑片移到最右端；
由圖乙可知燈泡正常發(fā)光時的電流為0.25A，則小燈泡的額定功率為P額＝U額I額＝2.5V×0.25A＝0.625W；
由圖乙可知通過小燈泡的電流與它兩端的電壓并不成正比，其原因是燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，即燈泡的電阻是變化的；
（3）用圖丙所示電路測量額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率，步驟如下：
①閉合開關S、S2，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電流表測電路中的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為0.3A，此時燈泡正常發(fā)光（如下面圖1）；
②保持滑片P的位置不變，斷開開關S2，閉合開關S1，此時定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電流表示數(shù)為0.2A（如下面圖2）；
將滑動變阻器的滑片P移到最左端，此時電路為定值電阻R0的簡單電路（如下面圖3），電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為U′＝I″R0＝0.3A×20Ω＝6V；
圖2中定值電阻兩端的電壓：U0＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值：R滑10Ω，
圖1和圖2中變阻器接入電路的阻值相同，則燈泡正常發(fā)光時變阻器兩端的電壓：U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，
則燈泡正常發(fā)光時燈泡兩端的電壓：UL＝U′﹣U滑＝6V﹣3V＝3V，
③小燈泡的額定功率：PL＝ULI＝3V×0.3A＝0.9W。
故答案為：（1）R2；0～3V；（2）右；0.625；燈泡的電阻是變化的；（3）①0.3；②6；③0.9。
（2023 灌云縣校級模擬）實驗室電源電壓為6V，要測量小燈泡的額定功率，小偉選擇一個額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，小強畫出了電路圖（圖甲）。
（1）小偉看到電路圖后提出一個建議：簡化實驗，去掉滑動變阻器測量小燈泡的額定電功率。你認為小偉的實驗方案可行嗎？為什么？ 。
（2）將圖乙中的滑動變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路。
（3）在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，按照圖乙的電路連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是： 。
調(diào)整電路正常后開始實驗，在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，你判斷故障可能是： 。
（4）為進一步確定小燈泡亮度與電壓的關系，做了多次實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了小燈泡的U﹣I圖像（如圖丙所示）。請根據(jù)圖像信息計算出小燈泡的額定功率是 W。
【解答】解：（1）電源電壓為6V，而燈泡的額定電壓為2.5V，去掉滑動變阻器無法使燈泡兩端的電壓達到燈泡的額定電壓，所以小偉的實驗方案不可行；
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V且與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器的任意上方接線柱與燈泡相連，如下圖所示：
（3）電壓表和電流表都有示數(shù)說明電路通路且燈泡沒有短路，燈泡不亮的原因是實際功率太小，下一步的操作是：將滑動變阻器的滑片向左移動；
燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，說明電壓表并聯(lián)部分斷路，故障可能是小燈泡斷路；
（4）由圖象可知，燈泡兩端的電壓UL＝2.5V時，通過的電流IL＝0.2A，
則燈泡的額定功率PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
故答案為：（1）不可行，無法實現(xiàn)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓；（2）見解析；（3）將滑動變阻器的滑片向左移動；小燈泡斷路；（4）0.5。
（2023 中山市校級模擬）小華在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，所用小燈泡上標有“3.8V”字樣，電源電壓恒為6V。
（1）根據(jù)圖甲所示的電路圖，請用筆畫線代替導線，完成圖乙所示實物圖的連接。
（2）小華按圖甲正確連接實物電路后，電壓表選擇最大量程，閉合開關進行試觸，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針靜止時如圖丙所示，原因可能是 。
（3）排除故障后開始實驗，小華在調(diào)節(jié)變阻器滑片的過程中，眼睛應注視 的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時電流表如圖丁所示，則燈泡的額定功率為 W。
（4）小華剛準備拆除電路結(jié)束實驗時，同組的小紅提出：在調(diào)節(jié)變阻器滑片使燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)很難準確達到3.8V，由此造成測量誤差較大；在排除故障后，對實驗電路作出一定的改動，利用原器材就能提高測量數(shù)據(jù)的精確度。請你幫小紅將實驗步驟補全：
①斷開開關，電壓表用0～3V的量程， ；
②閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使 ，并記錄此時電流表的示數(shù)；
③利用測出的實驗數(shù)據(jù)，計算出燈泡的額定功率。
【解答】解：（1）滑動變阻器需要串聯(lián)在電路中，且一上一下，故將一根導線接到開關的右端接線柱，另外一端連接在D接線柱相連，電壓表需要并聯(lián)在電路中，由于小燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表需要選擇大量程，故如圖所示：
（2）因電壓表選擇大量程，分度值為0.5V，由丙圖可知，電壓表的示數(shù)為6V，閉合開關，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電路出現(xiàn)斷路，電壓表有示數(shù)為6V，等于電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)的地方斷路，即可能是小燈泡斷路；
（3）小華在調(diào)節(jié)變阻器滑片的過程中，眼睛應注視電壓表的示數(shù)，一旦電壓表的示數(shù)到達3.8V，說明小燈泡正常發(fā)光；此時電流表如圖丁所示，分度值為0.02A，小燈泡的額定電流為0.24A，則燈泡的額定功率：P＝UI＝3.8V×0.24A＝0.912W；
（4）由于小燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表必須選擇大量程，這樣造成電壓測量不精確，為了使測量誤差更小，可將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，改接小量程。因為電源電壓為6V，則變阻器兩端電壓為6V﹣3.8V＝2.2V時，此時小燈泡恰好正常好光。
所以補充的步驟為：①斷開開關，電壓表用0～3V的量程，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端；
②閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.2V，并讀出此時電流表的示數(shù)；
③利用測出的實驗數(shù)據(jù)，得用P＝UI計算出燈泡的額定功率。
故答案為：（1）如上圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）電壓表；0.912；（4）將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端；電壓表的示數(shù)為2.2V。
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實驗17 測量小燈泡的電功率
知識點一、用電流表、電壓表測量小燈泡電功率
1.伏安法測量小燈泡的電功率
實驗目的 用電流表和電壓表測量小燈泡的額定功率和實際功率
實驗原理和方法 （1）原理：P=UI。 （2）根據(jù)電功率的計算公式P=UI，用電壓表測量小燈泡兩端電壓，用電流表測通過小燈泡的電流，就可以求出小燈泡的電功率。
實驗器材 兩節(jié)電池、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡一個（額定電壓2.5V）、燈座、開關、導線
實驗電路圖和實物圖 甲 乙
實驗步驟 （1）根據(jù)實驗要求，設計電路，畫出電路圖（如圖甲所示）。 （2）按照圖甲所示電路圖連接實物電路，如圖乙所示。在開關閉合之前，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處（保護電路）。 （3）檢查連接無誤后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，填在實驗數(shù)據(jù)記錄表中。 （4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片（改變小燈泡兩端電壓，實現(xiàn)多次測量），使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。 （5）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)約為額定電壓的1.2倍，觀察此時小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。 （6）實驗結(jié)束后，斷開開關，將連接電路的導線拆開，并整理好實驗器材。 （7）根據(jù)測出的三組數(shù)據(jù)（不是為了求平均值，而是為了得到不同電壓下的實際功率），計算出小燈泡在不同發(fā)光情況下的電功率，并填在實驗數(shù)據(jù)表中。
實驗數(shù)據(jù)記錄表 實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W小燈泡的亮度12.50.240.6正常22.00.200.4較暗33.00.280.84較亮
分析論證 （1）分析表格中的實驗數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡電功率越大，小燈泡越亮。 （2）小燈泡的亮度時由它的實際功率決定的。 （3）小燈泡的實際電功率有多個，額定功率只有一個。
實驗結(jié)論 當U實=U額時，P實=P額，小燈泡正常發(fā)光，測得P額=0.6W。 當U實U額時，P實>P額，小燈泡發(fā)光較亮。
2.實驗注意事項
選擇器材 電源電壓應高于小燈泡的額定電壓。例如，額定電壓為2.5V的小燈泡，至少選兩節(jié)干電池作為電源。
（1）電壓表量程的選擇應參照小燈泡的額定電壓。 ①若小燈泡的額定電壓時2.5V，則選擇0—3V量程； ②若小燈泡的額定電壓時3.8V，則選擇0—15V量程。 （2）電流表量程的選擇要參照小燈泡的額定電流的大小。 ①若知道小燈泡的額定電壓和額定功率，則可以計算出小燈泡的額定電流的大小，電流表的路程略大于額定電流即可； ②若不能求出額定電流大小，可用試觸法確定電流表的量程。 ③因為常見的小燈泡（額定電壓1.5V—3.8V）額定電流均小于0.6A，故無特殊說明，電流表的量程可以直接選擇0—0.6A量程。
滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，滑動變阻器的最大電阻應與小燈泡的電阻差不多，以使滑動變阻器的調(diào)壓效果明顯。
連接電路 （1）連接電路前，要把開關斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電路元件。 （2）連接電流表和電壓表時，注意電流從“+”接線柱流入，從“—”接線柱流出。 （3）連接滑動變阻器時，要“一上一下”選用接線柱。閉合開關前需把滑動變阻器的滑片置于阻值最大處，防止電路中電流過大，損壞電路元件。
操作細節(jié) （1）移動滑動變阻器的滑片時，要緊盯電壓表的示數(shù)。 （2）調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時通電時間不易過長，否則容易燒壞小燈泡。 （3）實驗完畢，一定要先斷開開關，然后再拆卸電路，整理器材。 （4）分析數(shù)據(jù)時，不能把三次的電功率取平均值，因為這三次的電功率是三個不同電壓下的電功率，求平均值無任何意義。
知識點二、伏安法測小燈泡電功率實驗中常見故障及原因分析
常見故障現(xiàn)象 原因分析
燈泡不亮 閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數(shù) 電源、電流表、導線、開關或滑動變阻器損壞，或接線柱接觸不良
閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數(shù) （1）滑動變阻器接成定值電阻；（2）滑動變阻器滑片在阻值最大處還為調(diào)節(jié)；（3）電源電壓過低
閉合開關，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表示數(shù)卻很大，接近電源電壓 （1）電流表、電壓表位置互換了； （2）燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不良；
閉合開關，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù) 燈泡短路
電表問題 閉合開關，電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小 （1）電流表或電壓表的量程過大；（2）電源電壓太低；（3）滑動變阻器接入電路的阻值過大
閉合開關，電流表或電壓表指針反向偏轉(zhuǎn) 電流表或電壓表的“+”“-”接線柱接反了
閉合開關，電流表或電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度超過電表的量程 （1）電流表或電壓表量程選擇過小；（2）電路中出現(xiàn)短路；（3）滑動變阻器接入電路中的阻值太小
開關問題 連接電路時，接完最后一根導線燈泡立即發(fā)光 連接電路時，開關一直處于閉合
滑動變阻器問題 閉合開關，移動滑動變阻器的滑片時，電表示數(shù)及燈泡的亮度均無變化 滑動變阻器同時接入了上面（或下面）兩個接線柱
閉合開關，無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡額定電壓 電源電壓過低
無論怎么調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總大于燈泡的額定電壓 （1）電源電壓過高；（2）選用滑動變阻器最大阻值過小
閉合開關瞬間，燈泡發(fā)出強光后熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù) 滑動變阻器同時接入了上面兩個接線柱或滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置，導致燈泡兩端電壓過高，燈泡燈絲熔斷
（2023 上海）小海同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現(xiàn)有電源（電壓為2伏的整數(shù)倍）、滑動變阻器兩個分別標有A“10Ω，2A”、B“20Ω，2A”字樣、待測小燈（標有“2.5V”字樣）、電流表、電壓表、開關及導線若干。他選取一個變阻器進行實驗，將電流表串聯(lián)在電路中，將電壓表并聯(lián)在電路中。移動滑片，又進行實驗，記錄數(shù)據(jù)如下表，并用其中一組數(shù)據(jù)成功計算出小燈泡的額定電功率。
物理量 實驗序號 電壓U（伏） 電流I（安） U/I（伏/安）
1 3.0 0.18
2 2.5 0.26
3 5
①測定小燈泡電功率的實驗原理是 。
②請通過以上信息判斷小海同學所選滑動變阻器為 。
③請根據(jù)相關信息計算出小燈泡的額定功率P額。（需寫出主要推理和計算過程）
（2023 內(nèi)蒙古）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，老師給同學們提供的器材有：電壓恒為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡（燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關各一個，導線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）可供選擇。
（1）通過估算，滑動變阻器應選擇 （選填“R1”“R2”或“R3”）。選擇合適變阻器后，請用筆畫線表示導線將電路連接完整。要求：變阻器的滑片P向B端移動時，燈泡變暗。
（2）滑片P置于阻值最大處，閉合開關試觸時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)很大，電流表幾乎無示數(shù)，出現(xiàn)的電路故障原因可能是 。
（3）排除故障后，閉合開關S，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為 V；若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動。根據(jù)圖丙圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是 W。
（2023 襄陽）根據(jù)你學過的電學知識將下列實驗補充完整。
（1）在按電路圖連接實物電路時，開關應該處于 狀態(tài)；某次實驗時電流表示數(shù)如圖甲所示為 A；
（2）把圖乙中實物圖用筆畫線代替導線補接完整，要求滑動變阻器向右滑時電路中的電阻變小；
（3）將圖乙電路中的電阻R換成一個額定電壓為2.5V的小燈泡，為了測量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器時，眼睛應該注意觀察 ；（選填一個物理器材名稱）
（4）將電路圖中的電阻R換成一個額定電壓為2.5V的小燈泡，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為3.0V，你認為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是 發(fā)生了開路（若故障只發(fā)生在小燈泡或滑動變阻器上）；
（5）小俊利用電流表、電壓表，幾節(jié)干電池、3個定值電阻（阻值分別為10Ω、15Ω、20Ω）、1個阻值為25Ω的滑動變阻器、開關和若干導線，又做了下面的實驗：
①按乙圖所示連接電路，當電源為4.5V時，選了一個定值電阻接入電路，移動滑片至電壓表示數(shù)為3.0V；
②保持滑片不動，改變電源電壓為6.0V，換接入另一個定值電阻，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)沒變。
則①時選接上的那個定值電阻阻值為 Ω。
（2023 哈爾濱）小明用如圖甲所示器材做“測量小燈泡電功率”的實驗，電源電壓約為4.5V且恒定不變，小燈泡上標有“3.8V”的字樣，電壓表只有0～3V量程可用。
（1）連接電路時開關需要 。
（2）圖甲的電路還差最后一根導線，請你用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整，連好就通電實驗。
（3）接下來小明為準確測出小燈泡的額定功率，實驗步驟如下：
①調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3V，然后斷開開關，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端。
②保持滑片位置不動，再次閉合開關后，觀察電壓表并繼續(xù)移動滑片，直至電壓表示數(shù) ，讀出此時電流表示數(shù)如圖乙所示，此時電流為 A。
③小燈泡額定功率為 W。
（2023 湘潭）利用圖1所示的電路測量小燈泡的電功率，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）用筆畫線代替導線，將圖1中所示的器材連接成完整電路。
（2）連接電路時開關應處于 （選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，正確連接后，應將滑片P由最大電阻處緩慢向 端移動（選填“A”或“B”），使燈逐漸變亮。
（3）某次實驗時，電流表的示數(shù)如圖2所示，則通過燈L的電流為 A；移動滑片P，記下多組電壓和電流值，繪制成圖3所示的圖像，根據(jù)圖像的信息，小燈泡的額定電功率為 W。
（4）實驗時，由于操作失誤，在未斷開開關的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，電壓表的示數(shù) （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（5）在沒有電流表的情況下，用如圖4所示的實驗電路，也可以測出小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電壓為U額，定值電阻的阻值為R，實驗步驟如下：
①只閉合開關S、S1，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為U額；
②保持滑片位置不變，只閉合開關S、S2，此時電壓表的示數(shù)為U；
可知小燈泡的額定功率P額＝ （用U額、U和R表示）；若已知電源電壓為U0，此時滑動變阻器接入電路的阻值Rx＝ （用U0、U額、U和R表示）。
（2023 沙坪壩區(qū)校級一模）悅悅用圖甲所示器材測量小燈泡電功率。待測小燈泡L的額定電壓為2.5V，額定功率小于1W，電源為兩節(jié)干電池，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”。
（1）請你用筆畫線代替導線，在圖甲中把電路連接完整（滑片向右移動，燈泡變亮）；
（2）悅悅正確連接完電路，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片，燈泡兩端電壓無法達到額定電壓，接下來應該 ；
A．更換阻值更小的滑動變阻器
B．更換兩節(jié)新干電池
C．重新連接電路
（3）排除故障后，通過正確操作，當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為 W；
（4）悅悅進行了三次實驗，將三次不同電壓下的電功率求平均值，她的做法是 （選填“正確”或“錯誤”）的。這是因為燈絲電阻隨溫度的升高而 。
（5）小燈泡用久了，鎢絲會變細，在2.5V電壓下，小燈泡實際功率 （選填“大于”、“小于”或“等于”）額定功率；
（6）欣欣也想測小燈泡電功率，她更換了所有器材，她的器材有：兩個小燈泡（分別標有“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”字樣），她選擇其中一個小燈泡與電源（電壓為2伏的整數(shù)倍且保持不變）、電流表、滑動變阻器、開關串聯(lián)，然后將電壓表并聯(lián)在電路中，移動變阻器滑片P至最大阻值處，欣欣閉合開關，觀察到電壓表示數(shù)如圖所示，然后移動變阻器滑片P至某位置，使小燈泡正常發(fā)光，此過程中電壓表指針向左偏轉(zhuǎn)了6小格。請你分析：欣欣將電壓表并在了 （選填“小燈泡”或“滑動變阻器”）兩端，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率為 W。
（2023 五蓮縣二模）在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）請你用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整，要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電流表示數(shù)變大，連線不得交叉。
（2）正確連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，出現(xiàn)該狀況的原因是 。（填字母序號）
A.電流表內(nèi)部斷路了
B.燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路
C.燈泡的燈絲斷了
（3）排除故障后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為 W。
（4）小芳在使用上面這組器材進行實驗時發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，無法使用。老師給她一個已知電阻為R0的定值電阻，同學們設計了如圖丙所示的電路，并正確測出小燈泡的額定功率，已知電源電壓不變，實驗步驟如下：
①閉合開關S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表讀數(shù)為 ；
②閉合開關S，斷開開關S1，再閉合S2，保持 不動，讀出此時電壓表的示數(shù)為U；
③小燈泡額定功率的表達式P額＝ 。（用U額、U、R0表示）
（2023 寬甸縣模擬）實驗室購買了一批小燈泡，同學們發(fā)現(xiàn)其中有一只小燈泡上標有“2.5V”字樣，小明想知道其額定功率。老師告訴他燈泡的電阻約8～15Ω，并給他準備了如下器材：電流表、電壓表、滑動變阻器R1“10Ω 1A”、滑動變阻器R2“50Ω 2A”、電源（電壓恒為6V）、開關、導線若干。
（1）按如圖甲的電路圖連接實物，為了防止小燈泡被燒壞，應選用滑動變阻器 （選填“R1”或“R2”）連入電路，電壓表的量程選擇 （選填“0～3V”或“0～15V”）。
（2）將滑動變阻器的滑片P移到最 （選填“左”或“右”）端，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片P，使燈泡兩端電壓逐漸增大到3V，并讀出對應的電流值，繪制出了如圖乙所示的I﹣U曲線。由圖乙可知小燈泡的額定功率為 W，通過小燈泡的電流與它兩端的電壓并不成正比，其原因是 。
（3）小強也想測燈泡的額定功率，老師給他一個額定電流為0.3A的小燈泡和一個阻值為20Ω的定值電阻R0，電源電壓未知。小強設計的電路圖如圖丙所示，請將以下實驗步驟補充完整。
①閉合開關S、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數(shù)為 A；
②保持滑片P的位置不變，斷開開關S2，閉合開關S1，電流表示數(shù)為0.2A；將滑動變阻器的滑片P移到最左端，電流表的示數(shù)為0.3A，則電源電壓為 V；
③小燈泡的額定功率：P額＝ W。
（2023 灌云縣校級模擬）實驗室電源電壓為6V，要測量小燈泡的額定功率，小偉選擇一個額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右的小燈泡，小強畫出了電路圖（圖甲）。
（1）小偉看到電路圖后提出一個建議：簡化實驗，去掉滑動變阻器測量小燈泡的額定電功率。你認為小偉的實驗方案可行嗎？為什么？ 。
（2）將圖乙中的滑動變阻器和電壓表（選用合適的量程）接入電路。
（3）在實驗器材選擇無誤，電路連接正確的情況下，閉合開關，小燈泡不亮，但電壓表和電流表都有示數(shù)，按照圖乙的電路連接圖判斷，要讓燈泡發(fā)光，你的操作是： 。
調(diào)整電路正常后開始實驗，在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡突然熄滅，電流表的示數(shù)突然變得無示數(shù)，電壓表的示數(shù)是6V，你判斷故障可能是： 。
（4）為進一步確定小燈泡亮度與電壓的關系，做了多次實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了小燈泡的U﹣I圖像（如圖丙所示）。請根據(jù)圖像信息計算出小燈泡的額定功率是 W。
（2023 中山市校級模擬）小華在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，所用小燈泡上標有“3.8V”字樣，電源電壓恒為6V。
（1）根據(jù)圖甲所示的電路圖，請用筆畫線代替導線，完成圖乙所示實物圖的連接。
（2）小華按圖甲正確連接實物電路后，電壓表選擇最大量程，閉合開關進行試觸，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表指針靜止時如圖丙所示，原因可能是 。
（3）排除故障后開始實驗，小華在調(diào)節(jié)變阻器滑片的過程中，眼睛應注視 的示數(shù)，直至燈泡正常發(fā)光，此時電流表如圖丁所示，則燈泡的額定功率為 W。
（4）小華剛準備拆除電路結(jié)束實驗時，同組的小紅提出：在調(diào)節(jié)變阻器滑片使燈泡正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)很難準確達到3.8V，由此造成測量誤差較大；在排除故障后，對實驗電路作出一定的改動，利用原器材就能提高測量數(shù)據(jù)的精確度。請你幫小紅將實驗步驟補全：
①斷開開關，電壓表用0～3V的量程， ；
②閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使 ，并記錄此時電流表的示數(shù)；
③利用測出的實驗數(shù)據(jù)，計算出燈泡的額定功率。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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