資源簡介

11.3 學生實驗：測量小燈泡的電功率
知識梳理
1.用伏安法測小燈泡的電功率
(1)原理:P=UI;
(2)在方框內畫出電路圖。
(3)注意事項:
①連接電路的過程中,開關應該是斷開的;
②閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調到最大阻值處;
③按照電路圖連接實物圖時,為了不造成連接上的混亂,可先將干路中的元件串聯(lián)起來,最后把電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端,即所謂“先串后并”的方法。
(4)分析實驗數(shù)據(jù):在不同的電壓下,小燈泡的電功率是不同的,電壓越高時,電流也越大,燈泡的實際功率也越大,燈泡亮度也更亮。只有當實際電壓等于額定電壓時,實際功率才會等于額定功率,小燈泡正常發(fā)光。當實際電壓大于額定電壓時,實際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)光很亮,若電壓過高,則燈絲會因為亮度過高而燒斷。當實際電壓低于額定電壓時,實際功率低于額定功率,小燈泡發(fā)光較暗,若電壓過低,燈絲甚至會因為實際功率達不到發(fā)光需要而不能發(fā)光。
(5)不必多次測量取平均值。因為小燈泡在不同電壓、電流下實際功率本身就不同,所以不需要對不同情況下的電功率計算平均值以得到燈泡更為準確的電功率,這一點與測小燈泡電阻時,不需要計算不同電壓、電流下燈絲電阻的平均值是相似的。
難點突破
在探究小燈泡額定功率的測定中,一定要從P=UI出發(fā),想方設法測出U和I,結合串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點,采用“替代法”(對于只有一個塊電表)、“間接法”尋找突破口,在設計電路時,不要先畫開關,而通過分析后再確定哪些是開關位置。
基礎訓練
一、單選題
1．如圖是“測量小燈泡的額定功率”的實驗電路圖．在這個實驗的具體操作中，手和眼睛最合理的分工應該是
A．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察變阻器的滑片的位置
B．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察小燈泡是否發(fā)光
C．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)
D．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察電流表的示數(shù)
2．如果測定標有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，那么兩個電表的量程最好選用（　　）
A．電壓表選“0-15V”，電流表選“0-3A”
B．電壓表選“0-15V”，電流表選“0-0.6A”
C．電壓表選“0-3V”，電流表選“0-3A”
D．電壓表選“0-3V”，電流表選“0-0.6A”
3．在測小燈泡的電功率的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達不到燈泡的額定電壓，其原因可能是
A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程選大了
C．電電壓太低 D．燈泡燈絲斷了
4．有兩只外形相同、燈絲長度相等的燈泡L1和L2，在它們的銘牌上只能看清“220V”字樣，而看不清它們額定功率的大小．甲、乙、丙三位同學對它們進行了探究：甲同學發(fā)現(xiàn)L1的燈絲粗一些，認為L1的電阻小，所以L1的額定功率比L2小；乙同學把兩燈串聯(lián)在同一電路中，發(fā)現(xiàn)L2比L1亮，認為L2的額定功率大；丙同學把兩燈并聯(lián)在同一電路中，發(fā)現(xiàn)L1比L2亮，認為L1的額定功率大．你認為哪位同學的探究是正確的（ ）
A．甲同學 B．乙同學 C．丙同學 D．都不正確
5．如圖是新型節(jié)能臺燈簡化電路圖。臺燈充好電后，使用時可以通過調節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值改變燈泡的亮度。電電壓不變，不計溫度對燈絲電阻的影響，則燈泡兩端的電壓隨變化的圖像是（　　）
A． B．
C． D．
6．研究電功率與電壓、電流的關系時，連接了如圖所示電路進行實驗，下列關于該實驗的說法，不合理的是（ ）
A．該電路所示實驗研究電功率與電壓的關系 B．該實驗能得出電流相同時，電功率與電壓成正比
C．小燈泡電功率的大小通過燈泡的亮度來比較 D．該實驗選擇的兩個小燈泡燈絲的電阻不同
7．在測小燈泡的電功率的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達不到燈泡的額定電壓，其原因可能是
A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程選大了
C．電電壓太低 D．燈泡燈絲斷了
8．在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，某同學連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，當滑動變阻器連入電路中的電阻變大時，電壓表的讀數(shù)也隨著變大，反之，隨著變小，則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是
A．電壓表的正、負接線柱接錯了
B．電壓表的量程選擇不合適
C．電壓表壞了
D．電壓表與滑動變阻器并聯(lián)
二、多選題
9．如圖是小明同學測量小燈泡電功率實驗的實物圖，下列說法正確的是（設小燈泡電阻不變）（ ）
A．向右移動滑片，燈變亮、電壓表與電流表的比值不變
B．向右移動滑片，燈變亮、電壓表與電流表的比值變大
C．向左移動滑片，燈變暗、電壓表與電流表的比值變大
D．向左移動滑片，燈變暗、電壓表與電流表的比值不變
10．在“測定小燈泡功率”實驗中，如圖，電路圖連接好電路后，接通開關S，移動滑動變阻器的滑片，結果燈不發(fā)光，電流表指針不動，但電壓表有明顯的示數(shù)，電路故障可能是（ ）
A．小燈泡的燈絲燒斷了
B．電流表燒壞了造成短路
C．連線時，把電流表和電壓表互換了位置
D．滑動變阻器的滑片接觸不良
11．小陽想測量小燈泡正常發(fā)光時的電功率，小燈泡的額定電壓為，實驗電路如圖甲所示，所用電電壓為，滑動變阻器的規(guī)格為“”。小陽發(fā)現(xiàn)自己把電路連接錯了，剛要拆電路，同組的小紅思考后卻認為不用改動也可以進行測量，她謹慎操作并成功地完成了實驗。實驗中，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示。根據(jù)實驗過程及現(xiàn)象，下列判斷正確的是（　　）
A．為使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)應為
B．滑片P在某位置時，電壓表的示數(shù)為，要測量小燈泡的額定功率，還應將滑片P繼續(xù)向右移動
C．測量過程中，不能將滑動變阻器阻值調至最大
D．小燈泡的額定功率為
三、實驗題
12．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）連接電路時，開關應 ________ ．
（2）圖甲是小剛所接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤，請你在錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法 ________ ．
（3）故障排除后，小剛進行了實驗，根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡電流、電壓變化的關系圖象，如圖乙所示，由圖象可知小燈泡的額定功率為 ________ W．
（4）分析圖象還可以發(fā)現(xiàn)，小燈泡燈絲的電阻隨電流的增大逐漸 ________ ，原因是 ________ ．
13．小剛在測定“額定電壓為2.5V的小燈泡功率”的實驗中，連接的電路如圖：
（1）檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”________，若沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，閉合開關，會出現(xiàn)________ 現(xiàn)象．在圖中補畫出正確的連線．閉合開關前，他應將滑動變阻器的滑片調到________ 端（填“A”或“B”）；
（2）小剛改正錯誤后，閉合開關，變阻器滑片P移至某處時，電壓表示數(shù)如圖甲，則電壓表示數(shù)為______ V，若想測量小燈泡的額定功率，應將變阻器滑片P向______ 端（填“A”或“B”）移動，使電壓表的示數(shù)為_________V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為_______Ω
（3）小剛繼續(xù)進行實驗，在對測量數(shù)據(jù)的記錄和處理時，他設計了如下表格．你認為這張表格的設計是________ （正確/錯誤）的．
14．在“測定小燈泡的電功率”實驗中，小紅同學所用電電壓不變，小燈標有“2.5V”字樣．她正確連接電路，實驗步驟正確，閉合電鍵時，電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.3伏和0.16安．然后她將滑動變阻器的滑片移動到中點位置時，發(fā)現(xiàn)小燈正常發(fā)光．接著她將滑片移動到另一端，發(fā)現(xiàn)小燈閃亮一下熄滅了，此時電流表的示數(shù)為________ 安，而電壓表的示數(shù)如圖（a）所示．于是她更換電壓表量程，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖（b）所示，則電電壓為_________伏，滑動變阻器的最大阻值為________ 歐，小燈的額定功率為________ 瓦．
15．小明應用如圖甲所示的電路“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動變阻器R消耗的電功率PR和電總功率PU隨電流I變化的關系”，將得到的數(shù)據(jù)繪成a、b、c三條圖線畫在了同一坐標系中，如圖乙所示，_________（選填“a”、“b”或“c”）圖線表示定值電阻R0的發(fā)熱功率P0隨電流I變化的關系，．如電電壓U保持不變，則由圖象可知：電電壓U為______V，定值電阻R0的阻值為______Ω．
16．小明想知道小燈的亮暗程度與什么因素有關．于是找來額定電流均小于0.6A，額定電壓2.5V的燈L1和額定電壓是3.8W的燈L2， 先后接在電電壓恒為6V的電路中，按照如圖甲所示的電路開始探究．
（1）請你用畫筆線代替導線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整．
( )
（2）若小明連接電路后閉合開關，燈L1幾乎不發(fā)光，移動滑片P也不能改變燈的亮度．原因是他把滑動變阻器的________ （選填“A、B”或“C、D”）接線柱接入了電路．
（3）小明排出故障后，按圖乙所示的電路繼續(xù)進行實驗：
閉合開關，移動滑片P，使燈L1發(fā)光，測出燈L1的相關物理量，記錄和計算結果如表：
小明注意到燈L1的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次亮，結合表中數(shù)據(jù)得出的結論是小燈泡越亮，它的實際功率越_________ ， L1的額定功率為_________W．
（4）用L2替換L1重復上面的實驗，需要改變________ 表的量程．發(fā)現(xiàn)L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似．
（5）小明在實驗結束后與同學們討論：
有同學認為該實驗可以用來研究“導體中的電流與電壓的關系”，你認為這種說法________ （選填“正確”或“錯誤”）．
17．在測定小燈泡電功率的實驗中
（1）電電壓要________ 小燈泡的額定電壓，串聯(lián)一個滑動變阻器是為了________ ；
（2）閉合開關前，滑動變阻器應放在________ 位置上，這樣做的好處是________ ；
（3）為了測定有“4.5V”字樣的小燈泡的功率，除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開關、滑動變阻器、導線外，還應在下列器材中選用_____ ．
A．三節(jié)干電池 B．三節(jié)蓄電池 C．兩節(jié)干電池 D．兩節(jié)蓄電池
18．小雷同學發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關．于是找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖乙所示電路圖進行探究．電電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V、燈絲電阻約為10Ω．
（1）請用筆畫線代替導線，把圖甲的電路按圖乙的電路圖連接完整，使滑片P向右端移動時燈的亮度變亮__________．
（2）連接電路后閉合開關，小燈泡閃亮一下就熄滅．檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷．分析原因是閉合開關時，滑動變阻器連入電路的電阻為________ （選填“最大值”或“最小值”），導致電流過大而形成的．
（3）斷開開關，更換燒壞的電路元件，進行正確操作．調節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表 和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中繪制U﹣I圖象．當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，燈的額定電流為________ A，燈的額定功率為________ W．
（4）小雷用一個定值電阻更換小燈泡，進行正確操作．調節(jié)滑片，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中再次繪制U﹣I圖象．由圖可知：定值電阻的阻值為________
Ω．
（5）根據(jù)圖丁中a、b圖線初步判斷，小燈泡的電阻與燈絲的________ 有關．家用白熾燈在開燈瞬間與步驟（2）中小燈泡形成過大電流的原因________ （選填“相同”或“不同”）．
19．小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，電電壓為6伏且保持不變，滑動變阻器標有“20Ω，1A”的字樣，所用小燈泡是額定電壓為“2.2V”和“2.5V”中的一個．（當所用小燈泡兩端的實際電壓超過額定電壓的五分之一時，小燈泡會立即燒壞）
圖甲 圖乙
（1）小明同學連接的電路如圖甲所示，圖中有一根導線尚未連接，請用筆畫線代替導線在圖中正確連線，要求導線連接后，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大． _____
（2）閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在中點位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該實驗中所用小燈泡的額定電壓為 _____V，小燈泡的額定功率為 _____W．接著，小明未改接電路僅移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出較耀眼的光但小燈泡和電壓表都未被損壞，由此可判斷此時電壓表的示數(shù)應在（范圍） _____V之間．
四、填空題
20．小新在用實驗探究電功率跟電阻的關系時，記錄了如下表所示的數(shù)據(jù)，請你分析表中的數(shù)據(jù)，歸納出電功率P與電阻R的關系式________11.3 學生實驗：測量小燈泡的電功率
知識梳理
1.用伏安法測小燈泡的電功率
(1)原理:P=UI;
(2)在方框內畫出電路圖。
(3)注意事項:
①連接電路的過程中,開關應該是斷開的;
②閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調到最大阻值處;
③按照電路圖連接實物圖時,為了不造成連接上的混亂,可先將干路中的元件串聯(lián)起來,最后把電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端,即所謂“先串后并”的方法。
(4)分析實驗數(shù)據(jù):在不同的電壓下,小燈泡的電功率是不同的,電壓越高時,電流也越大,燈泡的實際功率也越大,燈泡亮度也更亮。只有當實際電壓等于額定電壓時,實際功率才會等于額定功率,小燈泡正常發(fā)光。當實際電壓大于額定電壓時,實際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)光很亮,若電壓過高,則燈絲會因為亮度過高而燒斷。當實際電壓低于額定電壓時,實際功率低于額定功率,小燈泡發(fā)光較暗,若電壓過低,燈絲甚至會因為實際功率達不到發(fā)光需要而不能發(fā)光。
(5)不必多次測量取平均值。因為小燈泡在不同電壓、電流下實際功率本身就不同,所以不需要對不同情況下的電功率計算平均值以得到燈泡更為準確的電功率,這一點與測小燈泡電阻時,不需要計算不同電壓、電流下燈絲電阻的平均值是相似的。
難點突破
在探究小燈泡額定功率的測定中,一定要從P=UI出發(fā),想方設法測出U和I,結合串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點,采用“替代法”(對于只有一個塊電表)、“間接法”尋找突破口,在設計電路時,不要先畫開關,而通過分析后再確定哪些是開關位置。
基礎訓練
一、單選題
1．如圖是“測量小燈泡的額定功率”的實驗電路圖．在這個實驗的具體操作中，手和眼睛最合理的分工應該是
A．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察變阻器的滑片的位置
B．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察小燈泡是否發(fā)光
C．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)
D．手移動變阻器的滑片，眼睛觀察電流表的示數(shù)
【答案】C
【詳解】解：在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，按電路圖連接電路，閉合開關之前，為保護電路，要求滑動變阻器的滑片在阻值最大處，閉合開關時，電壓表的示數(shù)不一定等于小燈泡的額定電壓，此時要通過調節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓，手和眼睛最合理的分工應該是用手調節(jié)滑片，眼睛看著電壓表的示數(shù)．
故選C．
點睛：小燈泡在額定電壓下的功率叫額定功率，因此實驗中調節(jié)滑動變阻器的滑片，改變小燈泡兩端的電壓，直至其等于小燈泡的額定電壓，記錄此時電流表示數(shù)，根據(jù)P=UI測出小燈泡的額定功率完成實驗．
2．如果測定標有“2.5V”字樣的小燈泡的額定功率，那么兩個電表的量程最好選用（　　）
A．電壓表選“0-15V”，電流表選“0-3A”
B．電壓表選“0-15V”，電流表選“0-0.6A”
C．電壓表選“0-3V”，電流表選“0-3A”
D．電壓表選“0-3V”，電流表選“0-0.6A”
【答案】D
【詳解】小燈泡標有2.5V，即額定電壓為2.5V，故電壓表應選取3V的，可以保證準確；而小燈泡的電流較小，如選取3A的電流表，則測量誤差過大，故應選取0~~6A的。故選D。
3．在測小燈泡的電功率的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達不到燈泡的額定電壓，其原因可能是
A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程選大了
C．電電壓太低 D．燈泡燈絲斷了
【答案】C
【詳解】A. 變阻器是可以調節(jié)的，而且最小可調節(jié)至阻值為零，此時燈泡兩端電壓等
于電電壓，因此該選項不合題意．
B. 電壓表量程的大小，不會影響燈泡兩端的電壓，不合題意；
C. 如果電電壓太低，即使變阻器阻值最小，也有可能達不到燈泡的額定電壓，符合題意；D. 如果燈泡燈絲斷開，則燈泡不會發(fā)光，故D不符合題意．
故選C.
【點睛】電路連接正確，不是連接故障問題，而是器材的規(guī)格問題，從滑動變阻器規(guī)格、電電壓等方面考慮．
4．有兩只外形相同、燈絲長度相等的燈泡L1和L2，在它們的銘牌上只能看清“220V”字樣，而看不清它們額定功率的大小．甲、乙、丙三位同學對它們進行了探究：甲同學發(fā)現(xiàn)L1的燈絲粗一些，認為L1的電阻小，所以L1的額定功率比L2小；乙同學把兩燈串聯(lián)在同一電路中，發(fā)現(xiàn)L2比L1亮，認為L2的額定功率大；丙同學把兩燈并聯(lián)在同一電路中，發(fā)現(xiàn)L1比L2亮，認為L1的額定功率大．你認為哪位同學的探究是正確的（ ）
A．甲同學 B．乙同學 C．丙同學 D．都不正確
【答案】C
【詳解】A選項，因為導體的電阻大小與橫截面積有關，橫截面積越大，電阻越小，的燈絲粗一些則電阻小，由可知，電壓一定時，電阻越小功率越大，因此L1的額定功率比L2大，故A錯誤．
B選項，串聯(lián)時電流相等，L2比L1亮，由公式知，又由可知，電壓一定時，電阻越小功率越大，因此L1額定功率比L2大，故B錯誤．
C選項，并聯(lián)時兩燈電壓相等，L1比L2亮，則L1的額定功率更大，故C正確．
D選項，綜上所述，C正確，故D錯誤．
故本題答案為C．
5．如圖是新型節(jié)能臺燈簡化電路圖。臺燈充好電后，使用時可以通過調節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值改變燈泡的亮度。電電壓不變，不計溫度對燈絲電阻的影響，則燈泡兩端的電壓隨變化的圖像是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【詳解】滑動變阻器和燈泡串聯(lián)，滑動變阻器的阻值用R表示，燈泡的阻值用表示，此時燈泡串聯(lián)電路中的電流
燈泡兩端的電壓
從燈泡兩端的電壓與滑動變阻器連入電阻的關系可以看出，燈泡兩端的電壓和滑動變阻器連入的電阻不成正比也不為一次函數(shù)，故排除AC選項，又因為滑動變阻器的阻值增大時，燈泡分得的電壓減小，故D選項正確、A錯誤。
故選D。
6．研究電功率與電壓、電流的關系時，連接了如圖所示電路進行實驗，下列關于該實驗的說法，不合理的是（ ）
A．該電路所示實驗研究電功率與電壓的關系 B．該實驗能得出電流相同時，電功率與電壓成正比
C．小燈泡電功率的大小通過燈泡的亮度來比較 D．該實驗選擇的兩個小燈泡燈絲的電阻不同
【答案】B
【詳解】A．從圖可知兩燈泡串聯(lián)，通過兩燈泡的電流相同，所以該電路所示實驗可以研究電功率與電壓的關系；故A正確，不符合題意；
B．根據(jù)本實驗的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，可以得出“電流相同時，電壓越大，用電器的電功率越大”；由于燈泡的亮暗無法準確反映實際功率的大小，所以無法得出“電流相同時，電功
率跟電壓成正比”這個結論，故B錯誤，符合題意；
C．為了判斷燈泡的功率大小，我們可以通過觀察燈泡的亮度來判斷燈泡功率的大小，燈泡越亮燈泡的功率越大，故C正確，不符合題意；
D．兩燈泡串聯(lián),流過它們的電流相同，L1、L2規(guī)格不同，則燈泡兩端的電壓不同，因此設計此實驗可以探究電功率與電壓的關系；故D正確，不符合題意。
故選B。
7．在測小燈泡的電功率的實驗中，某同學電路連接正確，閉合開關，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達不到燈泡的額定電壓，其原因可能是
A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程選大了
C．電電壓太低 D．燈泡燈絲斷了
【答案】C
【詳解】A. 變阻器是可以調節(jié)的，而且最小可調節(jié)至阻值為零，此時燈泡兩端電壓等于電電壓，因此該選項不合題意．
B. 電壓表量程的大小，不會影響燈泡兩端的電壓，不合題意；
C. 如果電電壓太低，即使變阻器阻值最小，也有可能達不到燈泡的額定電壓，符合題意；D. 如果燈泡燈絲斷開，則燈泡不會發(fā)光，故D不符合題意．
故選C.
【點睛】電路連接正確，不是連接故障問題，而是器材的規(guī)格問題，從滑動變阻器規(guī)格、電電壓等方面考慮．
8．在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，某同學連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，當滑動變阻器連入電路中的電阻變大時，電壓表的讀數(shù)也隨著變大，反之，隨著變小，則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因是
A．電壓表的正、負接線柱接錯了
B．電壓表的量程選擇不合適
C．電壓表壞了
D．電壓表與滑動變阻器并聯(lián)
【答案】D
【詳解】滑動變阻器連接電路中的電阻變大時，電壓表的讀數(shù)也隨著變大，反之，隨著變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是與滑動變阻器并聯(lián)，故D正確．
二、多選題
9．如圖是小明同學測量小燈泡電功率實驗的實物圖，下列說法正確的是（設小燈泡電
阻不變）（ ）
A．向右移動滑片，燈變亮、電壓表與電流表的比值不變
B．向右移動滑片，燈變亮、電壓表與電流表的比值變大
C．向左移動滑片，燈變暗、電壓表與電流表的比值變大
D．向左移動滑片，燈變暗、電壓表與電流表的比值不變
【答案】AD
【詳解】向右移動滑片時,接入電阻變小,電路中電流變大,燈泡變亮,燈泡電阻不變,故電壓表與電流表的比值不變,A對,B錯.
向左移動滑片時,接入電阻變大,電路中電流減小,燈泡變暗,電壓表與電流表的比值不變.C錯,D對.
所以A、D選項是正確的．
10．在“測定小燈泡功率”實驗中，如圖，電路圖連接好電路后，接通開關S，移動滑動變阻器的滑片，結果燈不發(fā)光，電流表指針不動，但電壓表有明顯的示數(shù)，電路故障可能是（ ）
A．小燈泡的燈絲燒斷了
B．電流表燒壞了造成短路
C．連線時，把電流表和電壓表互換了位置
D．滑動變阻器的滑片接觸不良
【答案】AC
【詳解】A．如果燈絲燒斷，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表示數(shù)接近電電壓，電流表無
示數(shù)，故A符合題意；
B．若電流表燒壞了，則電壓表也被斷路，沒有示數(shù)，故B不符合題意；
C．兩表互換了位置，因為電壓表電阻很大，故電流表中沒有示數(shù)，此時電壓表相當于接在電兩端，有較明顯的示數(shù)，故C符合題意；
D．滑片接觸不良，則電流將時斷時續(xù)，但電流表電壓表應均有示數(shù)，故D不符合題意。
故選AC。
11．小陽想測量小燈泡正常發(fā)光時的電功率，小燈泡的額定電壓為，實驗電路如圖甲所示，所用電電壓為，滑動變阻器的規(guī)格為“”。小陽發(fā)現(xiàn)自己把電路連接錯了，剛要拆電路，同組的小紅思考后卻認為不用改動也可以進行測量，她謹慎操作并成功地完成了實驗。實驗中，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示。根據(jù)實驗過程及現(xiàn)象，下列判斷正確的是（　　）
A．為使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)應為
B．滑片P在某位置時，電壓表的示數(shù)為，要測量小燈泡的額定功率，還應將滑片P繼續(xù)向右移動
C．測量過程中，不能將滑動變阻器阻值調至最大
D．小燈泡的額定功率為
【答案】BC
【詳解】A． 為使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)應為2 V，故A 錯誤；
B． 滑片P在某位置時，電壓表的示數(shù)為3V，要測量小燈泡的額定功率，還應將滑片P繼續(xù)向右移動，減小接入電路電阻，減小分壓，故B正確；
C． 測量過程中，不能將滑動變阻器阻值調至最大，分壓太大超過電壓表的量程，故C正確；
D． 當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)為0.5A，電壓為2.5V，所以小燈泡的額定功率為P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W， 故D 錯誤。
故選BC。
三、實驗題
12．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）連接電路時，開關應 ________ ．
（2）圖甲是小剛所接的實驗電路，其中有一根導線連接錯誤，請你在錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接法 ________ ．
（3）故障排除后，小剛進行了實驗，根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡電流、電壓變化的關系圖象，如圖乙所示，由圖象可知小燈泡的額定功率為 ________ W．
（4）分析圖象還可以發(fā)現(xiàn)，小燈泡燈絲的電阻隨電流的增大逐漸 ________ ，原因是 ________ ．
【答案】 斷開 0.5 變大 燈絲的電阻隨溫度升高而增大
【詳解】試題分析：（1）在連接電路時，防止電路中電流過大，開關應斷開；
（2）在檢查電路時，可先檢查串聯(lián)電路，后檢查電壓表的連接；
（3）確定出電壓為2.5V時的電流值，根據(jù)公式P=UI計算出燈泡的額定功率；
（4）分析圖象中圖線的變化，通過電流和電壓的變化程度判斷．
解：（1）連接電路時，開關應斷開；
（2）由圖知，電壓表測得的是燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓，電壓表應與小燈泡并聯(lián)，電路如圖所示：
；
（3）由圖象知，當電壓為2.5V時，電流為2.5A，所以P=UI=2.5V×2.5A=6.25W；
（4）由圖象分析得，電壓增大的速度大于電流增大的速度，所以燈絲的電阻在增大；
是因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為（1）斷開；（2）見上圖；（3）6.25；（4）變大；燈絲的電阻隨溫度升高而增大．
【點評】此題是測量小燈泡的額定功率實驗，考查了對電路的連接、電功率的計算及燈絲電阻隨溫度的變化，要測出額定功率，關鍵是從圖象中確定小燈泡的額定電壓、額定電流的值，所以對圖象的分析是很重要的．
13．小剛在測定“額定電壓為2.5V的小燈泡功率”的實驗中，連接的電路如圖：
（1）檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”________，若沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，閉合開關，會出現(xiàn)________ 現(xiàn)象．在圖中補畫出正確的連線．閉合開關前，他應將滑動變阻器的滑片調到________ 端（填“A”或“B”）；
（2）小剛改正錯誤后，閉合開關，變阻器滑片P移至某處時，電壓表示數(shù)如圖甲，則電壓表示數(shù)為______ V，若想測量小燈泡的額定功率，應將變阻器滑片P向______ 端（填“A”或“B”）移動，使電壓表的示數(shù)為_________V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為_______Ω
（3）小剛繼續(xù)進行實驗，在對測量數(shù)據(jù)的記錄和處理時，他設計了如下表格．你認為這張表格的設計是________ （正確/錯誤）的．
【答案】 燈不亮，電壓表示數(shù)超量程，電
流表無示數(shù) B 2.2 A 2.5 8.3 錯誤
【詳解】 (1) ①電壓表的電阻很大，電壓表串聯(lián)在電路中，其他用電器相當于導線，所以電壓表有示數(shù)，接近電電壓，所以指針偏轉較大．②電壓表電阻很大，電壓不變，電路中電流很小，電流表的指針幾乎不偏轉，電流很小，燈泡不亮．③從電正極出發(fā)，依次接入開關、電流表、滑動變阻器、電燈到電的負極．所以電燈和電流表之間的導線是錯誤的，去掉，然后把電壓表并聯(lián)在電燈兩端．④滑動變阻器下面的接線柱接的B端，滑片離左端越遠，接入電路的電阻越大，電流越小，對電路起到保護作用．電路如圖所示：
(2)圖甲中,電壓表選擇的是0 3V量程,分度值為0.1V,因此讀數(shù)為2.2V；若想測量小燈泡的額定功率，必須小燈泡兩端的電壓達到額定電壓2.5V，因此必須向A端移動滑片；由乙圖可見，小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)為0.3A，因此小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為：R＝＝8.3Ω. (3)燈泡電壓增大，電流增大，功率增大，設計功率的平均值一欄是錯誤的．
點睛：（1）電壓表的正確使用：電壓表要并聯(lián)在電路中，不要超過使用的量程，正接線柱靠近電的正極，負接線柱靠近電的負極；滑動變阻器有四個接線柱，選擇上面一個下面一個接入電路，滑片離接入的下面接線柱越遠，接入電路的電阻越大．（2）電壓表和電流表讀數(shù)時，要看清量程和分度值，然后根據(jù)指針的位置讀數(shù)；小燈泡只有在額定電壓下才會正常發(fā)光，根據(jù)R＝就可以算出小燈泡的電阻值．（3）燈泡兩端電壓增大，電流增大，功率增大，設計功率的平均值是錯誤的．
14．在“測定小燈泡的電功率”實驗中，小紅同學所用電電壓不變，小燈標有“2.5V”字樣．她正確連接電路，實驗步驟正確，閉合電鍵時，電壓表、電流表的示數(shù)分別為1.3伏和0.16安．然后她將滑動變阻器的滑片移動到中點位置時，發(fā)現(xiàn)小燈正常發(fā)光．接著她將滑片移動到另一端，發(fā)現(xiàn)小燈閃亮一下熄滅了，此時電流表的示數(shù)為________ 安，而電壓表的示數(shù)如圖（a）所示．于是她更換電壓表量程，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖（b）所示，則電電壓為_________伏，滑動變阻器的最大阻值為________ 歐，小燈的額定功率為________ 瓦．
【答案】 0 4.5 20 0.5
【詳解】燈泡閃亮一下熄滅，說明燈絲被燒斷，電路斷路，電路電流為零，故此時電流表的示數(shù)為0A；燈泡斷路后電壓表測量電電壓，由圖（b）知道，電壓表量程是15V，最小分度值是0.5A，電壓表示數(shù)是4.5V，即電電壓是：U=4.5V；閉合電路時，滑動變阻器阻值全部接入電路，由串聯(lián)電路特點知道：滑動變阻器兩端的電壓是：U滑 =U-U燈 =4.5V-1.3V=3.2V，所以滑動變阻器阻值是：R滑=U滑/I=3.2V/0.16A=20Ω，當滑片移動到中點位置時，滑動變阻器接入電路的電阻是：R'滑=R滑/2=20Ω/2=10Ω，此時燈泡正常發(fā)光，故兩端的電壓等于額定電壓2.5V，由串聯(lián)電路特點知道，此時滑動變阻器的電壓是：U'滑 =U-U燈 =4.5V-2.5V=2V，電路電流是：I=U′滑/R′滑=2V/10Ω=0.2A，故燈泡的額定功率是：P=U燈I=2.5V×0.2A=0.5W．
15．小明應用如圖甲所示的電路“探究定值電阻R0的發(fā)熱功率P0、滑動變阻器R消耗的電功率PR和電總功率PU隨電流I變化的關系”，將得到的數(shù)據(jù)繪成a、b、c三條圖線畫在了同一坐標系中，如圖乙所示，_________（選填“a”、“b”或“c”）圖線表示定值電阻R0的發(fā)熱功率P0隨電流I變化的關系，．如電電壓U保持不變，則由圖象可知：電電壓U為______V，定值電阻R0的阻值為______Ω．
【答案】 b 3 1
【詳解】根據(jù) ，電阻一定時，電流越大產生的熱量越多，熱量與電流的平方成正比；因此定值電阻的功率圖像為b；
根據(jù)P=UI，在電壓一定時，功率與電流成正比，因此a圖是電總功率圖像；取電流為3A時，功率為9W，計算電電壓為： ；
此時滑動變阻器滑到最左端，消耗功率為零，定值電阻功率為9W；則定值電阻的阻值為： ．
16．小明想知道小燈的亮暗程度與什么因素有關．于是找來額定電流均小于0.6A，額定電壓2.5V的燈L1和額定電壓是3.8W的燈L2， 先后接在電電壓恒為6V的電路中，按照如圖甲所示的電路開始探究．
（1）請你用畫筆線代替導線，根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示實物圖連接完整．
( )
（2）若小明連接電路后閉合開關，燈L1幾乎不發(fā)光，移動滑片P也不能改變燈的亮度．原因是他把滑動變阻器的________ （選填“A、B”或“C、D”）接線柱接入了電路．
（3）小明排出故障后，按圖乙所示的電路繼續(xù)進行實驗：
閉合開關，移動滑片P，使燈L1發(fā)光，測出燈L1的相關物理量，記錄和計算結果如表：
小明注意到燈L1的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次亮，結合表中數(shù)據(jù)得出的結論是小燈泡越亮，它的實際功率越_________ ， L1的額定功率為_________W．
（4）用L2替換L1重復上面的實驗，需要改變________ 表的量程．發(fā)現(xiàn)L2的亮度變化規(guī)律與燈L1相似．
（5）小明在實驗結束后與同學們討論：
有同學認為該實驗可以用來研究“導體中的電流與電壓的關系”，你認為這種說法________ （選填“正確”或“錯誤”）．
【答案】 A、B 大 0.6 電壓 錯誤
【詳解】 (1)由甲圖可知電壓表與燈泡并聯(lián),由燈泡L1的額定電流小于0.6A可知，電流表選0 0.6A的量程且串聯(lián)在電路中，注意正負接線柱的連接；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如圖所示：
(2)燈泡L1幾乎不發(fā)光，說明電路是通路，但是電流太小，并且移動串聯(lián)在電路中的滑動變阻器的滑片，燈泡亮度不變，說明電路中的電阻太大，滑動變阻器沒起到改變電阻的作用，是滑動變阻器把下面兩個接線柱接入電路了；（3）由表中數(shù)據(jù),燈泡的實際功率：P1＝U1I1＝1.6V×0.20A＝0.32W；P2＝U2I2＝2.5V×0.24A＝0.6W；P3＝U3I3＝2.8V×0.26A＝0.73W. 由題燈泡亮度增大時,燈泡的實際功率也越大,因為燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定的;燈泡的額定功率：P額＝P2＝0.6W；(4)由于燈L2額定電壓3.8W,所以用L2替換L1重復上面的實驗，需要改變的是電壓表的量程；(5)導體的電流與導體的電壓和電阻有關，探究導體中的電流與電壓的關系時應控制電阻不變，燈絲電阻受溫度影響較大，燈泡在不同電壓下，溫度不同，燈絲中電阻不同，所以這位同學的說法是錯誤的．
點睛：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表選0～0.6A的量程且串聯(lián)在電路中，注意正負接線柱的連接；滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；（2）燈泡L1幾乎不發(fā)光，說明電路是通路，但是電流太小，并且移動串聯(lián)在電路中的滑動變阻器的滑片，燈泡亮度不變，說明電路中的電阻太大，滑動變阻器又不起作用，是滑動變阻器把下面兩個接線柱接入電路了．（3）比較燈泡亮度增大時，可以判斷燈泡的實際功率，因為燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定的；（4）燈L2額定電壓3.8W，可知需要改變量程的電表是電壓表；（6）電流與導體的電壓和電阻有關，探究時應采用控制變量法．燈絲電阻受溫度影響．
17．在測定小燈泡電功率的實驗中
（1）電電壓要________ 小燈泡的額定電壓，串聯(lián)一個滑動變阻器是為了________ ；
（2）閉合開關前，滑動變阻器應放在________ 位置上，這樣做的好處是________ ；
（3）為了測定有“4.5V”字樣的小燈泡的功率，除了要用電壓表、電流表、小燈泡、開關、滑動變阻器、導線外，還應在下列器材中選用_____ ．
A．三節(jié)干電池 B．三節(jié)蓄電池 C．兩節(jié)干電池 D．兩節(jié)蓄電池
【答案】 稍大于 改變小燈泡兩端的電壓與電流達到多次測量的效果 最大阻值 防止電流過大，燒壞電路元件 B
【詳解】 (1)在實驗中為了測得小燈泡的功率，電電壓要稍大于燈泡的額定電壓；實驗中串聯(lián)一個滑動變阻器的目的是保護電路和改變小燈泡兩端的電壓與電流達到多次測量的效果；(2)閉合開關前，滑動變阻器應處于最大阻值處，防止電流過大燒壞電路元件；(3)為了測定有“4.5V”字樣的小燈泡的功率時，電的電壓應稍大于燈泡的額定電壓，故選三節(jié)蓄電池串聯(lián)組成的電．
點睛：（1）在實驗中為了測得小燈泡的功率，應讓其達到額定功率，因電路中用到保護電路的滑動變阻器，來改變小燈泡兩端的電壓與電流達到多次測量的效果，故分到小燈泡上的電壓比電電壓要小一些，電電壓應稍大于小燈泡的額定電壓，但如果太大，容易燒壞燈泡．（2）實物未連接好，并且不確定電路中沒有發(fā)生短路的情況，開關必須是斷開的，防止燒壞電路元件．
18．小雷同學發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關．于是找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖乙所示電路圖進行探究．電電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V、燈絲電阻約為10Ω．
（1）請用筆畫線代替導線，把圖甲的電路按圖乙的電路圖連接完整，使滑片P向右端移動時燈的亮度變亮__________．
（2）連接電路后閉合開關，小燈泡閃亮一下就熄滅．檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷．分析原因是閉合開關時，滑動變阻器連入電路的電阻為________ （選填“最大值”或“最小值”），導致電流過大而形成的．
（3）斷開開關，更換燒壞的電路元件，進行正確操作．調節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表 和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中繪制U﹣I圖象．當電壓表的示數(shù)為2.5V
時，電流表的示數(shù)如圖丙所示，燈的額定電流為________ A，燈的額定功率為________ W．
（4）小雷用一個定值電阻更換小燈泡，進行正確操作．調節(jié)滑片，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中再次繪制U﹣I圖象．由圖可知：定值電阻的阻值為________ Ω．
（5）根據(jù)圖丁中a、b圖線初步判斷，小燈泡的電阻與燈絲的________ 有關．家用白熾燈在開燈瞬間與步驟（2）中小燈泡形成過大電流的原因________ （選填“相同”或“不同”）．
【答案】 最小值 0.26 0.65 10 溫度 不同
【詳解】 (1)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)，滑動變阻器的右下方接線柱與電的負極相連，如下圖所示：
(2)連接電路后閉合開關，小燈泡閃亮一下就熄滅，說明電路連接關系是正確的，小燈泡熄滅燈絲燒斷，原因是閉合開關時，滑動變阻器連入電路的電阻為最小值，導致電流過大而形成的；(3)由圖丙知，電流表選擇的是0 0.6A量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.26A，燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；(4)定值電阻的U I圖象是一次函數(shù)，圖a是定值電阻的U I圖象，當定值電阻兩端電壓為1V時，對應的電流為0.1A，則定值電阻的阻值為R＝＝10Ω；(5)圖線b是燈泡的U I圖象，是一條曲線，并且電流增大的程度小于電壓，說明其電阻是變化的，并且隨電壓的增大而增大，原因是電壓越高，實際功率越大，溫度越高，電阻越大；家用白熾燈在剛閉合電路的瞬間容易燒壞，原因是剛開始工作時，燈絲溫度較低，電阻較小，通過的電流較大．
點睛：（1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器按一上一
下的原則串聯(lián)在電路中，滑片P向右端移動時燈的亮度變亮說明接入電路中的電阻變小，即右下方接線柱必須接入電路中；（2）為保護電路，閉合開關之前，滑動變阻器接入電路電阻要最大；（3）根據(jù)丙圖電流表的量程和分度值讀出示數(shù)，根據(jù)P＝UI求出燈泡的額定功率；（4）通過定值電阻的電流與兩端的電壓成正比，圖線是一次函數(shù)，從圖象中讀出一組電壓和電流值，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值；（5）導體電阻與溫度有關，一般說，溫度升高電阻增大．
19．小明同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，電電壓為6伏且保持不變，滑動變阻器標有“20Ω，1A”的字樣，所用小燈泡是額定電壓為“2.2V”和“2.5V”中的一個．（當所用小燈泡兩端的實際電壓超過額定電壓的五分之一時，小燈泡會立即燒壞）
圖甲 圖乙
（1）小明同學連接的電路如圖甲所示，圖中有一根導線尚未連接，請用筆畫線代替導線在圖中正確連線，要求導線連接后，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大． _____
（2）閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)滑片在中點位置時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該實驗中所用小燈泡的額定電壓為 _____V，小燈泡的額定功率為 _____W．接著，小明未改接電路僅移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出較耀眼的光但小燈泡和電壓表都未被損壞，由此可判斷此時電壓表的示數(shù)應在（范圍） _____V之間．
【答案】 2.2V 0.836W 2.2V-2.64V
【詳解】試題分析：（1）滑動變阻器的右下方接線柱與燈泡的左接線柱相連，如下圖所
示：
（2）①燈泡與滑動變阻器阻值的一半10Ω串聯(lián)，
由圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.38A，
根據(jù)歐姆定律可得：
滑動變阻器兩端的電壓，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正確發(fā)光，
∴燈泡的額定電壓，
燈泡的額定功率：；
②小燈泡發(fā)出耀眼的亮光說明小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡兩端的電壓大于額定電壓，小燈泡兩端的實際電壓超過額定電壓的五分之一，所以最高電壓為，所以電壓表的示數(shù)應在2.2V～2.64V之間．
考點： 電流表的讀數(shù)方法； 電功率的計算．
點評：關鍵是知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等以及燈泡的亮暗取決于實際功率的大小．
四、填空題
20．小新在用實驗探究電功率跟電阻的關系時，記錄了如下表所示的數(shù)據(jù)，請你分析表中的數(shù)據(jù)，歸納出電功率P與電阻R的關系式________
【答案】36WΩ/R
【詳解】分析表格中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，電功率P和電阻R的乘積為定值是36wΩ，因此P
＝.
點睛：分別計算出在電流一定時每組中電功率與電阻的比值，將結果進行對比，然后推廣到一般，得到電功率與電阻的對應關系．
．

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