资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练
精练23 测电功率的方法
01 伏安法测小灯泡的电功率
1、伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验原理和方法
①原理：P= 。
②根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。
（2）实验电路图和实物图
（3）实验步骤
①根据实验要求，设计电路，画出电路图。
②按照图所示电路图连接实物电路。在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处（保护电路）。
③检查连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察此时小灯泡的发光情况，记下此时电压表和电流表的示数，填在实验数据记录表中。
④调节滑动变阻器的滑片（改变小灯泡两端电压，实现多次测量），使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。
⑤调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。
⑥实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。
⑦根据测出的三组数据（不是为了求平均值，而是为了得到不同电压下的实际功率），计算出小灯泡在不同发光情况下的电功率，并填在实验数据表中。
02 特殊测小灯泡的电功率
▲①伏阻法
▲②安阻法
01 伏安法测电功率
1．小嘉在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为3.8V，电源电压6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω　1A”。
（1）该同学连接了如图所示的部分实验电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）连接好电路，闭合开关，小嘉发现电流表示数为0、电压表示数为6伏。造成该现象的原因可能是 　 　 ；
（3）排除故障后继续实验，闭合开关，发现电压表示数为3.2V。若要测靠小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向 　 　 （选填“左”或“右”）端滑动。
（4）实验过程中现象和测得的数据如下表。根据表中数据，小灯泡的额定功率为 　瓦。
实验次数 1 2 3 4 5
发光情况 很暗 较暗 较亮 亮 很亮
电压U/V 1.0 2.0 3.0 3.8 4.5
电流I/A 0.20 0.22 0.25 0.30 0.34
2．在测量小灯泡电功率的实验中，小科准备了以下器材：电源电压恒为4.5V，小灯泡（额定电压为2.5V、正常发光时电阻约10Ω），滑动变阻器（最大阻值为20Ω）。
（1）用笔画线代替导线，将图甲实物连接完整（在答卷上作答）。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。
（2）正确连接如图电路后，闭合开关发现灯泡不亮，电压表、电流表均有示数。接下来应该　 　。
A.检查小灯泡是否短路 B.检查滑动变阻器是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片P D.将滑动变阻器换成最大阻值为5欧
（3）小科多次测量，根据电压表和电流表示数，绘制成图乙所示的I﹣U 关系图像。根据图像可知小灯泡的额定功率是 　 　 W。
（4）当滑片P滑到某一位置，电压表示数为2.2V，但忘记读出电流表示数。此时小灯泡的实际电功率为多大？小科的解法：，，小敏的解法：从乙图读出2.2V对应的电流值约为0.18A，P＝UI＝2.2V×0.18A＝0.396W。谁的解法错误？请说明原因：　 　 。
3．一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8Ω，小明想测量它的额定功率，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为”10Ω 1A“和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器2个，导线若干。
（1）小明设计了如图甲所示电路，他应选用规格为 　 　 的滑动变阻器。
（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（3）小华改正接线后，闭合开关，继续实验，并把数据记录到表格中。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是 　 　 W。
（4）分析表中数据，小明粗略地绘制了这个灯泡的电流随电压变化的图像，正确的是 　 　 。
实验序号 电压U/V 电流I/A
1 2.0 0.25
2 2.5
3 3.0 0.32
A. B. C. D.
4．图甲是小金测定小灯泡额定功率的电路，小灯泡上标有“3.8V”字样。
序号 电流I/A 电压U/V 功率P/W 额定功率P/W
1 0.26 3.2 0.83
2 I2 3.8 P2
3 0.32 4.2 1.34
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在向右移动时小灯泡变暗）。
（2）完成电路连接后闭合开关，小金发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，小金分析故障原因是 　 　 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流的示数如图乙所示，记录表格。计算此时小灯泡的功率P2为 　 　 W。
（4）小金根据实验记录表的数据处理，得到小灯泡的额定功率，请问是否合理并说明理由 　 　 。
5．小科做“测定小灯泡电功率”的实验，已知电源电压4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）请用笔代替导线，将图甲中的电路连接完整。
（2）已知小科准备的元件都是完好的，闭合开关后，小科发现电压表、电流表示数如图乙所示，请分析出现该现象的原因是 　 　 。
（3）小科在解决问题后，移动滑动变阻器滑片，利用测出的数据绘制U﹣I图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　 。
（4）小科还发现绘制的图像中电流与电压没有成正比，请你对此作出一种可能的解释：　 　 。
02 其他方法测电功率
6．小秀利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6.0V保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“2A 50Ω”。
电阻/欧 5 10 15 20 25
电流/安 0.8 0.4 0.27 ▲ 0.16
（1）小秀同学对五个定值电阻进行了五次实验，得出以上数据。其中表中空格的数据为 　。
（2）小秀把定值电阻换成额定电压2V的小灯泡，然后测定小灯泡电功率的实验。根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为　 　瓦。
（3）小瑚利用一个电压表（或一个电流表）和一个已知阻值的定值电阻R0，设计了下列电路，其中能顺利的测出额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的电路图为 　 　 。
A． B． C． D．
7．小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡 　 　 。
（2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为 　 　 。
（3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）。
①闭合开关S1、S2接1，　 　 ，使电流表示数为I额。
②闭合开关S1、S2接2，　 　 ，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I。
③小灯泡的额定功率表达式为P额＝　 　 （用U、R2、I额、Ⅰ表示）。
1．小金利用如图甲所示电路（未连接全），测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　）
A．将图中EC接线柱用导线相连后该电路能测量小灯泡额定功率
B．闭合开关后，电压表的读数如图乙，则滑动变阻器滑片应向B端移动
C．当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙，则小灯泡额定功率为0.75W
D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
2．某灯泡上标有“7.*V 0.5A”的字样，其中额定电压值不清、估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪器：一只电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器R，一只阻值为10Ω的定值电阻R0、开关和导线若干。某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展以下实验。
（1）滑片P位于a端时。只闭合开关S和S1，此时电流表示数如图乙为 　 　 A，计算出电源电压为 　 　 V。
（2）　 　 （请补充具体操作），此时小灯泡正常发光。
（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1，断开S2，读出电流表示数为0.6A，则求出此时变阻器接入电路的阻值R'。通过计算得出灯泡的额定电功率为 　W。
3．小宁用图甲所示电路来测定小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）
（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数很小，接下来应进行的操作是　 。
A.更换小灯泡
B.检查电压表是否断路
C.检查开关是否接触不良
D.向右移动滑动变阻器滑片
（2）小宁进行了六次实验，记录实验数据，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像，如图乙①曲线所示；随后小宁根据串联电路的分压规律，又画出了滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系曲线②，根据记录的数据和图像可知：
①小灯泡的额定功率为 　 　 W。
②请你评价曲线②是否正确，并说说你的理由 　 　 。
4．探究小组在进行“测定小灯泡的电功率”的实验中，所用电源电压保持3V不变，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为连接的部分电路，请补充完整，要求当滑片向右滑时，电压表示数增加。
（2）在将滑片P从阻值最大处慢慢变小滑动过程中，小组同学记录了多组电压表和电流表数据，描绘出如图乙所示的I﹣U图像。
①通过图像可知灯泡电阻随着电流的增大而 　 　 （填写“增大”、“不变”或者“减小”）。
②若图中的阴影部分表示电压为2.0V时灯泡消耗的实际功率大小，请你在图中将表示此时滑动变阻器消耗的实际功率大小的区域涂黑。
5．小科做测定“小灯泡额定功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器、电表、开关和导线。
（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因可能是 　 　 。
A.灯泡断路 B.灯泡短路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
（2）小科通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图乙所示的U﹣l图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率P额＝ 　 　 W。
（3）为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 　 　 。
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B.“20Ω 1A“的滑动变阻器
（4）当小灯泡两端的电压为1.25V时，小灯泡的实际功率P实　 　 （填＞、＜或＝）。
6．小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。
（1）请你将甲电路图补充完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值　 　 的位置。
（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为 　V，此时电压表的示数如图乙所示，是　 V。
（4）小灯泡的额定功率为　 　 W。
（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表的示数为　 　 A时，再读出电流表的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
7．小余在做“测小灯泡的电功率”实验时使用了如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Q）、电流表、电压表、“50Ω 1A”的滑动变阻器R，开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，在答题卷上完成图甲中的电路连接，要求滑动变阻器向右移动时灯泡亮度变亮。
（2）乙图是小余实验后作的小灯泡电流与电压变化关系图像，小灯泡正常发光时的电功率为
　 瓦，据图判断实验过程中小灯泡的电阻阻值 　 　 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
（3）实验中电流表意外损坏，小余认为不使用电流表也能完成实验，他向老师要了一个阻值为R0的定值电阻和1个单刀双掷开关，重新设计了如右图所示的电路，正确连接电路后的实验步骤如下：
①闭合开关S1、S2掷向2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，将S2掷向1，记下电压表的示数为U1；
③小灯泡的额定功率P＝ 　 　 （用灯泡额定电压及R0、U1表示）。
8．在做电学实验时，小金同学选用如图甲所示的器材，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10Ω）。
（1）小金按图甲正确连接好电路后开始实验。调节滑动变阻器到某一位置，此时电压表的示数如图乙，为了让灯泡正常发光，小金应将滑动变阻器的滑片向　 　（填“A”或“B”）端移动（如图甲）。
（2）小金同学根据实验测得的数据，绘制出了小灯泡中的电流随它两端电压变化的关系图象如图丙，分析图象可知：小灯泡的额定功率为 　 　 W。
（3）小金还想测量一个定值电阻的阻值，但电流表被其他小组同学借走了，于是利用上面实验剩余器材设计了图丁所示实验电路图（电源电压为4.5V），正确连接电路后，请你将下面的内容补充完整：
①先将小灯泡接在图中a、b两点之间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.5V，查看图丙，算出滑动变阻器连入电路的阻值为 　 　 Ω。
②保持滑片位置不动，再取下小灯泡，将待测电阻接在a、b两点间，闭合开关，读出电压表的示数恰好为2V。
③待测电阻R＝　 　 Ω。
9．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，电源为两节新干电池。
（1）图甲是连接的实物图，其中有一根导线连接错误。请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将其改正。
（2）某同学将滑片P从阻值最大位置移到阻值最小位置进行实验，并依据实验数据绘出小灯泡的I﹣U图像（如图a），任取图像中的一点构成矩形（如图b中阴影部分），则矩形面积表示的物理量是　 　 。
（3）测量额定电压为U0的小灯泡额定功率，物理课代表设计了如图所示的电路（R0为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关S1闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为　 　 ，灯泡恰好正常发光。
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2记下电流表示数为I1。
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝　 　 （用物理量U0、R0和I1表示）。
10．某同学发现家里的台灯是通过滑动变阻器来调节亮度的。台灯亮度发生变化时滑动变阻器消耗的电功率会如何变化呢？为此他设计了如图甲所示的电路进行探究。已知实验器材的规格：电源电压4伏并保持不变，2个电压表（0～3伏），电流表（0～0.6安），滑动变阻器R标有“20欧1安”，小灯泡L标有“2.5伏”字样。
（1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路。则他观察到的无示数的电表是 　 　 。
（2）实验中，电压表V1的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　 瓦。
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像。由图可知；小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率 　 　 。
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足R＝RL。该实验结论是否可靠，并请说明理由：　 　 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【精准把脉·聚焦中考】2025年中考科学专项冲刺限时精练
精练23 测电功率的方法
01 伏安法测小灯泡的电功率
1、伏安法测小灯泡的电功率
（1）实验原理和方法
①原理：P=UI。
②根据电功率的计算公式P=UI，用电压表测量小灯泡两端电压，用电流表测通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电功率。
（2）实验电路图和实物图
（3）实验步骤
①根据实验要求，设计电路，画出电路图。
②按照图所示电路图连接实物电路。在开关闭合之前，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处（保护电路）。
③检查连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数等于小灯泡的额定电压，观察此时小灯泡的发光情况，记下此时电压表和电流表的示数，填在实验数据记录表中。
④调节滑动变阻器的滑片（改变小灯泡两端电压，实现多次测量），使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。
⑤调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。
⑥实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。
⑦根据测出的三组数据（不是为了求平均值，而是为了得到不同电压下的实际功率），计算出小灯泡在不同发光情况下的电功率，并填在实验数据表中。
02 特殊测小灯泡的电功率
▲①伏阻法
▲②安阻法
01 伏安法测电功率
1．【答案】（1）见解答图；（2）灯泡断路；（3）左；（4）1.14。
【分析】（1）本实验中，灯与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联；根据表中数据确定电流表量程，将电流表串联在电路中；
（2）连接好电路，闭合开关，小嘉发现电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为6V，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据表中数据结合P＝UI求出小灯泡额定功率。
【解答】解：（1）本实验中，灯与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联；根据表中数据，电流都小于0.6A，故电流表选用小量程串联在电路中，如下图所示：
；
（2）连接好电路，闭合开关，小嘉发现电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为6V，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即造成该现象的原因可能是灯泡断路；
（3）灯在额定电压下正常发光，3.2V小于灯的额定电压3.8V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；
（4）由表中数据可知，灯在额定电压3.8V时对应的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：（1）见解答图；（2）灯泡断路；（3）左；（4）1.14。
【点评】本题“测量小灯泡的电功率”实验，考查了电路连接、电路故障、实验操作和电功率的计算等知识。
2．【答案】（1）见解答图；（2）C；（3）0.5；（4）小科的解法错误，因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）正确连接如图电路后，闭合开关发现电压表、电流表均有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
（3）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）正确连接如图电路后，闭合开关发现电压表、电流表均有示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，因此接下来应该移动滑动变阻器的滑片P，观察灯泡是否发光，故选：C；
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）不同电压下，灯泡实际功率不同，温度不同，灯丝的电阻随温度的变化而变化，因此小科的解法错误。
故答案为：（1）见解答图；（2）C；（3）0.5；（4）小科的解法错误，因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【点评】本题测小灯泡电功率的实验，考查了电路连接、故障分析、功率的计算和影响电阻大小因素等知识。
3．【答案】（1）50Ω 0.5A；（2）见解答；（3）0.75；（4）D。
【分析】（1）小灯泡正常发光的电阻约为8Ω，根据串联电路电压的分配规律可知小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入的电阻阻值，确定选用的滑动变阻器的规格；
（2）根据电路图甲，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电流中连接实物图；
（3）当电压表的示数等于小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图丙，图中电流表的量程已知，分度值可知，读取电流表的示数；
（4）从实验数据可知，当像灯泡两端电压增大时，小灯泡的电阻也变大。
【解答】解：（1）小灯泡正常发光的电阻约为8Ω，
根据串联电路电压的分配规律得：，
，
解得：R滑＝11.2Ω，
小灯泡正常发光时的电流0.3125A
故选用滑动变阻器的规格为：50Ω 0.5A。
（2）根据电路图甲，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，电流表串联在电流中连接实物图如下：
（3）当电压表的示数等于小灯泡的额定电压UL＝2.5V时，电流表的示数如图丙I＝0.3A，
小灯泡的额定功率P＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由实验数据可知，当小灯泡两端的电压、电流增大时，小灯泡的电阻也变大：
图A中电流与电压成正比，电阻不变，故不符合题意；
图B中电压增大电流变小，不符合题意；
图C中电压、电流增大时，电阻变小，故符合不题意；
图D中，电压、电流增大时，电阻变大，故符合题意；
故选C。
故本题答案为：（1）50Ω 0.5A；（2）见解答；（3）0.75；（4）D。
【点评】本题考查了为满足实验中滑动变阻器的选用，电路故障分析，电路实物图的连接，小灯泡额定功率的测量，小灯泡的电阻随灯丝温度的变化而变化。
4．【答案】（1）见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）1.14；（4）不合理；不同电压下小灯泡的功率是不同的，取几次功率的平均值没有意义。
【分析】（1）滑片在向右移动时小灯泡变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）完成电路连接后闭合开关，小金发现电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）只有灯在额定电压下的功率为额定功率，将实际功率的平均值作为额定功率没有意义。
【解答】解：（1）滑片在向右移动时小灯泡变暗，说明电路中电流变小，滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）完成电路连接后闭合开关，小金发现电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即故障原因是小灯泡短路或电压表短路；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡的功率P2为：
P2＝U2I2＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）不同电压下灯的实际功率是不同的，灯只有在额定电压下的功率为额定功率，所以将几次实际功率的平均值作为额定功率没有意义，是不合理的。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡短路（或电压表短路）；（3）1.14；（4）不合理；不同电压下小灯泡的功率是不同的，取几次功率的平均值没有意义。
【点评】本题测小灯泡额定功率实验，考查了电路连接、电路故障、功率的计算和数据处理等知识。
5．【答案】（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）0.75；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【分析】（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中；
（2）两电表指针始终处于图乙所示位置，即电压表有示数，电流表没有示数，可能是小灯泡断路；
（3）根据图像可以知道小灯泡正常工作时的电流，再根据P＝UI，计算出小灯泡的额定功率；
（4）根据影响电阻大小的因素分析判断即可得出原因。
【解答】解：（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）已知小科准备的元件都是完好的，闭合开关后，小科发现电压表、电流表示数如图乙所示，即电压表有示数，电流表没有示数，说明小灯泡断路；
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图乙可知，小灯泡正常工作时的电流为0.3A，所以其额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值，其电流与其两端的电压不成正比。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）0.75；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率，考查了电路连接、故障判断、U﹣I图象的应用、功率计算以及影响电阻的因素。
02 其他方法测电功率
6．【答案】（1）0.2；（2）0.8；（3）AB。
【分析】（1）根据表中数据求出定值电阻两端电压，利用I求出第4次实验的电流；
（2）根据图乙确定灯泡额定电压对于的额定电流，利用P＝UI求出灯泡的额定功率；
（3）AD、在只有电压表的情况下，首先通过开关的转换，电压表能测灯的电压，判断灯正常发光，然后根据串联电路的规律和欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI求出灯泡额定功率；
BC、分析电路的连接、在只有电流表的情况下，定值电阻和电流表可起到测量电压的作用，通过开关的转换，测算出灯的额定电流，根据P＝UI 求出灯泡额定功率。
【解答】解：（1）由表中数据可知，定值电阻两端电压为UV＝IR＝0.8A×5Ω＝……＝0.16A×25Ω＝4V，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，
则当20Ω电阻接入电路时，通过20Ω电阻的电流为I40.2A；
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的额定电流为0.4A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2V×0.4A＝0.8W；
（3）A、闭合S1，上面开关接2，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，则灯正常发光；
保持滑片位置不动，闭合S1，上面开关接1，记下电压表的示数U1，
此时电压表测R0与灯两端的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压U0＝U1﹣2.5V，通过R0的电流，即灯的额定电流：
I，根据P＝UI可求灯的额定功率；故A选项可以；
D、定值电阻R0与灯串联，电路中只有电压表，闭合S1，上面开关接2，电表测定值电阻两端的电压；
闭合S1，上面开关接1时，电压表测灯与定值电阻两端的电压，无法确定灯是否正常发光，故D选项不可行；
BC、闭合S1，S2接1，灯与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片使电流表示数为I0，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为2.5V，灯正常发光；
保持滑片位置不动，S2接2，记下电流表示数I，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流I额＝I﹣I0＝I，根据P＝UI可求灯的额定功率；故B选项可以；
C、由图可知，闭合S1，无论S2接1还是2，都无法确定灯泡是否正常发光，故C选项不可行；
故选：AB。
故答案为：（1）0.2；（2）0.8；（3）AB。
【点评】本题探究“电流与电阻的关系”实验，考查了控制变量法和欧姆定律的应用、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
7．【答案】（1）断路；（2）灯丝电阻随温度的升高而增大；（3）①移动滑动变阻器R2的滑片；②保持滑动变阻器R2的滑片位置不变；③I额2（R2）。
【分析】（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（2）灯丝电阻随温度的升高而增大；
（3）已知灯的额定电流，根据P＝I2R，求出灯正常发光时的电阻即可；
①分析闭合开关S1，S2接1时电路的连接，首先使灯正常发光；
②分析闭合开关S1，S2接2时电路的连接，在①的基础上，根据等效替代法，使滑动变阻器R1连入电路中的电阻等于灯正常发光时的电阻大小；
③将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I，根据串联电路的规律及欧姆定律求出R1连入电路中的电阻，即灯正常发光时的电阻；
根据P＝I2R写出灯的额定功率表达式。
【解答】解：（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，所以出现这一故障的原因可能是小灯泡断路了；
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故图像中电流与电压不成正比；
（3）实验步骤：
①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额；
②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；
③在步骤①中，滑动变阻器R1短路，灯与滑动变阻器R2串联，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额，此时灯正常发光；
在步骤②中，灯短路，两滑动变阻器串联，因R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额，根据等效替代法，滑动变阻器R1连入电路中的电阻等于灯正常发光时的电阻大小；
再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I，由欧姆定律和电阻的串联，滑动变阻器R1连入电路中的电阻：
R1滑R2，即灯正常发光的电阻为RL＝R1滑R2，
则小灯泡的额定功率表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2（R2）。
故答案为：（1）断路；（2）灯丝电阻随温度的升高而增大；（3）①移动滑动变阻器R2的滑片；②保持滑动变阻器R2的滑片位置不变；③I额2（R2）。
【点评】本题测小灯泡正常发光时的电阻实验，考查了电路故障、影响电阻大小因素及设计实验方案测功率的能力。
8．【答案】B
【分析】（1）在测小灯泡的额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（3）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡额定功率；
（4）灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，灯泡亮度越亮。
【解答】解：A、在测小灯泡的额定功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，将图中EC接线柱用导线相连后，此时电压表并联在灯泡两端，所以该电路能测量小灯泡额定功率，故A正确；
B、闭合开关后，电压表的读数如图乙，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，小于灯泡额定电压，要测小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以应将滑动变阻器滑片应向A端移动，故B错误；
C、当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，故C正确；
D、灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，灯泡亮度越亮，故D正确。
故选：B。
【点评】本题测小灯泡的额定功率实验，考查了电路连接、实验操作、电表读数和功率的计算等知识。
9．【答案】（1）0.4；12；（2）只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A；（3）此时变阻器接入电路的阻值R'为10Ω；3.5。
【分析】（1）只闭合开关S和S1，滑片P位于a端时，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，由图乙可知此时电路中电流，根据串联电路特点和欧姆定律可计算出电源电压；
（2）小灯泡正常发光，通过的电流为0.5A，据此分析；
（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，先计算定值电阻两端电压，得出滑动变阻器两端电压，计算滑动变阻器连入电路的电阻；
当灯泡正常发光时，知道滑动变阻器连入电路的电阻和通过电路的电流，计算滑动变阻器两端电压，可得出灯泡两端电压，即额定电压，根据P＝UI计算额定功率。
【解答】解：①只闭合开关S和S1，滑片P位于a端时，滑动变阻器R电阻全部连入电路且与定值电阻R0串联，
灯泡正常发光时的电流为0.5A，则电流表选择小量程，示数为：I1＝0.4A；
则电压电压为：U＝I1（R最大+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V；
②只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A，此时小灯泡正常发光；
③当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为：I2＝0.6A，
则此时定值电阻两端的电压为：U定＝I2R0＝0.6A×10Ω＝6V，
此时滑动变阻器两端电压为：U′＝U﹣U定＝12V﹣6V＝6V，
则滑动变阻器连入电路的电阻为：R10Ω；
当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U″＝IR＝0.5A×10Ω＝5V，
则此时灯泡两端的电压即额定电压为：U额＝U﹣U″＝12V﹣5V＝7V，
灯泡的额定电功率为：P＝U额I＝7V×0.5A＝3.5W。
故答案为：（1）0.4；12；（2）只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A；（3）此时变阻器接入电路的阻值R'为10Ω；3.5。
【点评】本题通过测定小灯泡的额定功率，考查了电路分析、电流表读数、欧姆定律和电功率计算公式的应用，要求学生理解和掌握。
10．【答案】（1）D；（2）①0.75；②正确，因为滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压。
【分析】（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数很小，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
（2）①根据图乙①曲线确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
②根据串联电路电压规律分析回答。
【解答】解：（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数很小，说明灯泡实际功率太小，因此接下来应进行的操作是向右移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光，故选：D；
（2）①由图乙①曲线可知，灯泡额定电压对应的额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
②由图乙曲线可知，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压，符合串联电路电压规律，因此曲线②是正确的。
故答案为：（1）D；（2）①0.75；②正确，因为滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压。
【点评】本题测小灯泡的电功率，考查了故障分析、功率的计算和图像分析等知识。
11．【答案】（1）见解答图；（2）①增大；②见解答图。
【分析】（1）根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）①灯丝的电阻随温度的升高而增大；
②根据串联电路电压的规律和P＝UI计算出此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域。
【解答】解：（1）由图可知，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；当滑片向右滑时，电压表示数增加，根据串联电路规律可知，滑动变阻器两端电压减小，根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）①由图乙可知，当通过灯泡的电流增大，灯泡两端电压也增大，根据P＝UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，即灯泡电阻随着电流的增大而增大；
②若图中的阴影部分表示电压为2.0V时，灯泡消耗的实际功率大小，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝3V﹣2V＝1V，根据串联电路电流特点，通过滑动变阻器的电流与小灯泡的电流相同，由P＝UI知滑动变阻器的功率为：
P滑＝U滑I＝1V×I，此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域如下图所示：
。
故答案为：（1）见解答图；（2）①增大；②见解答图。
【点评】本题测小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、影响电阻大小因素和图像分析等知识。
12．【答案】（1）A；（2）0.5；（3）B；（4）＞。
【分析】（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（2）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（3）根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器规格；
（4）由P结合灯的电阻随温度的变化而变化分析。
【解答】解：（1）（1）闭合开关，小科发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障原因可能是灯泡断路，故选：A；
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为：
P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（3）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V，
根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑17.5Ω＞10Ω，故滑动变阻器应选用B；
（4）当电阻不变时，由P可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，通过灯的电流变小，根据P＝UI灯的功率减小，灯丝的电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实P额。
故答案为：（1）A；（2）0.5；（3）B；（4）＞。
【点评】本题测小灯泡额定功率实验，考查了电路故障、功率的计算和器材的选择等知识。
13．【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据实验原理R可知，在没有电流表的情况下，利用电压表和定值电阻代替电流表的作用，采用分压电路，据此分析解答；
（2）闭合开关前滑片滑到阻值最大处；
（3）要测量小灯泡的额定功率，电压要调到额定电压；看清量程和分度值读出示数；
（4）利用欧姆定律算出电路中的电流，结合串联电流相等特点得到灯中的电流，利用P＝UI求出电功率；
（5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等和利用欧姆定律计算电流即可。
【解答】解：（1）根据实验原理R可知，在没有电流表的情况下，利用电压表和定值电阻代替电流表的作用，采用分压电路，电压表V 2并联在定值电阻两端，电路如图所示：
（2）闭合开关前滑片滑到阻值最大处；
（3）因为小灯泡的额定电压为2.5V，闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V，
电压表V2量程为0～3V，分度值为0.1V，此时示数为U2＝2.4V；
此时电路中的电流为I＝IL＝I00.24A；
（4）小灯泡的额定电功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等，则定值电阻两端电压等于2.5V，又知R0＝10Ω，
故电流表A2的示数为I20.25A。
故答案为：（1）如上图所示；（2）最大；（3）2.5；2.4；（4）0.6；（5）0.25。
【点评】此题主要考查学生对于伏安法测电功率实验的理解和掌握，关键是单只电表与定值电阻如何测量待测量。属于难题。
14．【答案】（1）见解答图；（2）0.5；增大；（3）2.5V。
【分析】（1）滑动变阻器向右移动时灯泡亮度变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出小灯泡正常发光时的电功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（3）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻两端的电压，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，可求出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）滑动变阻器向右移动时灯泡亮度变亮，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开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（3）在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为2.5V，灯正常发光；在步骤②中，电压表测灯与R0两端的电压，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：
U0＝U1﹣2.5V，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为：
I额＝I0 ，
小灯泡的额定功率表达式：
P额＝U额I额＝2.5V。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.5；增大；（3）2.5V。
【点评】本题测小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、功率的计算、影响电阻大小因素及设计实验方案测功率的能力。
15．【答案】（1）A；（2）0.625；（3）①15；③12。
【分析】（1）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；
（2）根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；
（3）①分析电路连接，由图丙确定电路中的电流，根据串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；
②③根据串联电路电压规律和分压原理求出待测电阻阻值。
【解答】解：（1）调节滑动变阻器到某一位置，此时电压表的示数如图乙，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.7V，大于灯泡额定电压2.5V，为了让灯泡正常发光，应减小灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应增大滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，故小金应将滑动变阻器的滑片向A端移动；
（2）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）①先将小灯泡接在图中a、b两点之间，此时灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压；闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.5V，由图丙可知，此时电路中的电流为0.2A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U'＝4.5V﹣1.5V＝3V，
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为：
R滑15Ω；
②保持滑片位置不动，再取下小灯泡，将待测电阻接在a、b两点间，此时待测电阻与滑动变阻器串联，电压表测待测电阻两端电压为2V；
③根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压为U滑'＝U﹣U''＝4.5V﹣2V＝2.5V，
由分压原理可知，
，即，
解得：R＝12Ω。
故答案为：（1）A；（2）0.625；（3）①15；③12。
【点评】本题测小灯泡额定功率和测电阻实验，考查了实验操作、功率的计算和欧姆定律的应用等知识。
16．【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻器的电功率；（3）①；③U0×（I1）。
【分析】（1）根据电路连接和电表的使用分析回答；
（2）阴影部分是矩形的面积，其面积等于长×宽，由此分析解答；
（3）要测小灯泡额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，灯正常发光；
保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据P＝UI写出小灯泡L的额定功率表达式。
【解答】解：（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电功率”实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）图中横坐标表示电压，阴影部分宽即电压为U总﹣UL＝U滑，纵坐标表示电流，阴影部分长即电流为I，
图中阴影部分面积等于通过滑动变阻器的电流与其两端电压的乘积，由P＝UI知，矩形的面积表示的物理含义是滑动变阻器的电功率；
（3）实验步骤：
①断开开关S1闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为，灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2记下电流表示数为I1；
③在步骤①中，灯泡和R0并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻的电压为：
U定＝I0R0R0＝U0，根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，此时灯正常发光；
在步骤②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流：
I额＝I1﹣I0＝I1，
则小灯泡L的额定功率表达式为：
P额＝U0I额＝U0×（I1）。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器的电功率；（3）①；③U0×（I1）。
【点评】本题测小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、图像分析及设计实验方案测功率的能力。
17．【答案】（1）V1；（2）1.25；（3）先增大后减小；（4）正确；理由见解答。
【分析】（1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路，小灯泡短路时，小灯泡两端电压为零；
（2）实验中，电压表的示数
V1为2.5伏时，小灯泡正常发光，电流表指针位置如图乙所示，电流表表所选量程已知，分度值可知，读取电流表的示数，小灯泡额定功率等于额定电压与其电流的乘积；
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率
PR与小灯泡的电功率PL的关系图像。由图可知；小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小；
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足R＝
RL；该实验结论正确；
因为滑动变阻器的功率
，由此公式进行说明。
【解答】解：（1）闭合开关后，发现灯泡不亮。该同学根据三只电表的“示数有无”判断出是小灯泡发生了短路，小灯泡短路时，小灯泡两端电压为零，故它观察到的无示数的电表是电压表V1；
（2）实验中，电压表V1的示数为2.5伏时，小灯泡正常发光，图乙总电流表的示数I＝0.5A，
小灯泡的额定功率P额＝IU额＝0.5A×2.5V＝1.25W；
（3）如图丙所示为该同学根据实验数据，绘制出滑动变阻器的电功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像由图可知；小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小；
（4）该同学用上述器材重复实验，进一步对比分析实验数据，发现滑动变阻器的电功率最大时，两个电压表的示数相同。于是得出结论：串联电路中，滑动变阻器的电功率最大时，满足R＝RL。
该实验结论正确；由因为滑动变阻器的功率：所以当电路中的电流时，滑动变阻器的功率最大，此时总电阻为2RL，故R＝RL。
故答案为：（1）V1；（2）1.25；（3）先增大后减小；（4）正确；理由见解答。
【点评】本题考查了电路短路分析，小灯泡额定功率的计算，实验中滑动变阻器的最大功率。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑