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测量小灯泡电功率实验专题
1．小红想要测定额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电功率，现有如下器材：电流表一只（量程0～0.6A和0～3A），电压表一只（量程为0～3V和0～15V），滑动变阻器两只（甲“5Ω，1A”、乙“20Ω，0.5A”），开关一个，电压恒定为6V的电源一个，导线若干。
（1）请你在图甲中，帮她完成电路的连接（要求：其它的导线不要变动，滑片左移灯变亮）。
（2）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片调到 　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）第一次实验时电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为 　 　A，此时电压表示数为2.0V，在完成第1次实验后，为了使灯泡正常发光，她应将滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，第三次实验后小红继续移动滑片发现灯泡发出耀眼的光后便熄灭，同时电流表示数变为0，电压表的指针超过满刻度，则电路中出现的故障是 　 　。（选填“灯断路”或“灯短路”）
（4）小红三次实验的数据如下表所示，根据你的估算，小红选用的是滑动变阻器 　 　（选填“甲”或“乙”）。
次数 1 2 3
U/V 2.0 2.5 3.0
I/A 0.40 0.42
（5）根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图像，如图丙所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。原因是 　 　。
2．实验小组在“用电流表和电压表测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻”实验中，实验器材：两节新干电池、额定电压为2.5V的待测小灯泡（正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整；连接电路的过程中开关必须 　 　。
（2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 　 　（选填“左”或“右”）端。
（3）然后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近3V，则电路故障可能是小灯泡 　 　。
（4）排除故障后，移动滑片至电压表的示数为2.5V时，观察电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为 　 　A，额定功率为 　 　W；小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 　 　Ω（结果保留一位小数）。
（5）若将小灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻，利用本实验器材还能完成的实验是 　 　（选填序号）。
A.探究电流与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
（6）另一小组设计了一个如图丙所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的功率，其中电源电压恒定为U，R0是阻值已知的定值电阻，正确操作步骤如下：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合开关S和S1，断开开关S2，读出电流表示数为I。
③小灯泡的额定功率表达式：P额＝　 　（用U、U额、R0和I表示）。
3．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，可供选择的实验器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为3V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只、导线若干。
（1）如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应进行的操作是 　 　（填字母代号）。
A.检查灯泡是否断路 B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好 D.移动滑动变阻器的滑片
（3）若电路连接正确后，从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据，得到小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W。由图乙可知，小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大，滑动变阻器的规格应选择 　 　（填字母代号）。
A.10Ω 1A B.15Ω 1A C.25Ω 1A D.30Ω 1A
（4）有同学认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比，你认为这种说法 　 　（填“合理”或“不合理”），理由是 　 　。
（5）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。
③只闭合开关S2，保持R1的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。
④只闭合开关S2且保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　（用I额、I1、I2、R表示）。
4．小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。
（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接。要求滑片向左移动灯泡变亮；
（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是 　 　；
（3）小明调节滑动变阻器完成实验，图丙是第1次实验时电流表的示数，其电流大小是 　 　A。分析表格，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由 　 　（选填“实际功率”或“额定功率”）决定的；
实验次数 电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度
1 2.0 暗
2 2.5 0.25 亮
3 2.8 0.26 很亮
（4）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器接入电路的电阻 　 　（选填“变小”或“变大”）。
5．小刚利用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）。
（1）小刚在实验过程中，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 　 　；
（2）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 　 　；
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
（3）闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，经多次测量，小刚画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙），则小灯泡的额定功率为 　 　W。在多次测量中，小刚还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 　 　；
（4）灯泡的功率测量完毕，小刚用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像，则小刚应选用滑动变阻器 　 　（选填“R1”、“R2”或“R3”）。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为14Ω，则所选定值电阻的阻值为 　 　Ω。
6．物理实验小组设计了如图甲所示电路图来测量小灯泡的电功率，提供的器材有：电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）连接电路时，小组成员发现实物图中有一根导线连接错误，请在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线
代替导线画出正确的接法；
（2）正确修改实物图并连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现两电表始终无示数，检查故障发生在
小灯泡或滑动变阻器上，则故障可能是 　 　；
（3）排除故障后闭合开关，从最左端开始移动滑片，记录多组数据，绘制成I﹣U图像，如图乙所示。根据图
像信息，计算出小灯泡正常发光时的功率为 　 　W，该电路所选的滑动变阻器规格为：　 　
A.10Ω，0.5A B.20Ω，1A C.25Ω，0.5A D.10Ω，1A
（4）在滑动变阻器滑片向右移动过程中，小灯泡的亮度 　　（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；
【拓展】为了测量额定电流为I0的小灯泡的额定功率，实验小组又设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定且
未知，R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：
①只闭合开关 　 　，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为l0；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，改变开关的通断情况，再记下电流表示数为I，则小灯泡L的额定功率P额＝　 　。（均用I0、R0和I表示）

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