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专题26电功率
一、电功率
1．定义：电功率等于电功和时间之比。
2．意义：表示消耗电能的快慢。
3．符号：P
4．单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1 kW＝103 W
（1）第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。（2）第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。
5．电功率的定义式： 推导式：W=Pt
电功率计算公式：=UI（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：P=I2R=
串联电路中电流处处相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=I2R，并联电路各支路两端电压相等，比较用电器消耗功率的多少一般采用P=。
二、额定功率和实际功率
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220 V，额定功率是25 W。
1．额定电压U额是用电器正常工作时的电压，也就是用电器上标着的电压值。
额定功率P额是用电器在额定电压下的功率，也就是用电器上标着的功率值。
用电器上标出的电流是当用电器两端加上额定电压时通过它的电流。P额=U额I额。
额定功率是用电器的重要性能指标，在设计用电器时必须确定它的性能和工作条件。
2．实际功率是用电器在非额定电压下实际消耗的功率，灯炮的亮度就由实际功率决定。由公式P=UI可知实际功率的大小随用电器两端电压的变化而变化。
3．实际功率和额定功率的关系：
（1）U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作；
（2）U实（3）U实>U额，则P实>P额，可能损坏用电器。
4．（1）对某个用电器而言，其额定电压、额定功率的值只有一个，实际功率随电压变化而变化。实际电压、实际电功率的值有无数个。
（2）若用电器电阻R不变，根据，如果U减小为原来的，则P变为原来的。
（3）灯L1“220 V 100 W”，灯L2“220 V 25 W”，由可知，L1灯丝电阻小，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U额 相同）。两灯串联时，由，可知灯L2亮，两灯并联时，由可知灯L1亮。
串、并联电路的电功率比值问题 ①首先明确串、并联纯电阻电路中的相关电功率、电热、电功的分配规律，在串联电路中，在并联电路中，。②根据已知条件，利用控制变量灵活选择电功、电功率、电热公式，然后以“”的比值为突破口进行求解。 注意：①对于含表类型和电路连接方式都不明确的电路要利用假设法先判断电表类型，然后再根据以上步骤求解。②求“电阻”之比是破解此类问题的关键。③若题中出现“用电器的铭牌”可直接根据R=U额2/P额求电阻之比。
考点1 电功率的计算
【例1】（2023 青岛）有一块手机用的电池，上面标明电压为，容量为，它充满电后大约储存的电能为　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】知道电池的容量，根据求出电池储存的电荷量，根据求出电流做的功即为储存的电能。
【解答】解：手机用的电池充满电后，储存的电荷量：，
充满电后储存的电能：，故正确，错误。
故选：。
1．（2022秋 龙亭区校级期末）如图所示，电源电压不变，只闭合开关，电流表示数为，再闭合，电流表示数变化了。则同时闭合、后，相同时间内、消耗的电能之比是　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】当只闭合时，单独接入电路；再闭合时，、并联；
已知电流表前后两次示数关系，可以得到通过两只电阻的电流，利用公式比较消耗的电能。
【解答】解：
由图知，只闭合时，单独接入电路，电流表测的电流，则；
再闭合时，、并联，电流表测干路中的电流，
两只开关都闭合时，由于并联电路中各电阻互不影响，所以通过的电流仍然为，
电流表示数变化了，则说明通过的电流为，
由于并联电路各支路两端的电压相等，则，所以，在相同时间内、消耗的电能之比为：。
故选：。
2．（2023 射洪市校级模拟）如图甲所示，电路的电源电压不变，灯泡标有“”字样。闭合开关，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出的图如图乙所示　　
A．滑动变阻器的阻值减小，电流表与电压表的示数均减小
B．由乙可知，灯泡的阻值在减小
C．当电流为时，内电路消耗的电能为
D．当滑动变阻器的滑片在最右端时，灯泡的实际功率为
【答案】
【分析】由电路图可知，灯泡、滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流：
（1）当滑动变阻器的阻值减小时，滑动变阻器分得的电压变小，所以电压表示数变小。同时，电路中的总电阻变小，由于电源电压不变，根据欧姆定律，可知电路电流增大，据此判断即可；
（2）根据求出灯泡的额定电流，然后与从图象中读出的最大电流相比较确定灯泡能正常发光，此时滑动变阻器两端的电压为零，灯泡两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（3）滑动变阻器的滑片在最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙可知电路中的最小电压和电压表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据求出灯泡的实际功率，利用欧姆定律求出此时灯泡的电阻，然后得出灯丝电阻是否变化。
【解答】解：．如图甲所示，该电路为串联电路，其中电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的阻值减小时，滑动变阻器分得的电压变小，所以电压表示数变小。同时，电路中的总电阻变小，由于电源电压不变，根据欧姆定律，可知电路电流增大，所以电流表示数增大。故不符合题意；
．由题意可知，灯泡的额定电压为，额定电功率为，可得出灯泡的额定电流为，
正常工作时灯泡的电阻为，
由图乙知，当滑动变阻器的滑片置于最左端时，电压表示数为0，电路中只有小灯泡连接，电源电压即为灯泡两端的电压。此时，电流表的示数为，说明灯泡正常工作，灯泡两端电压为，故电源电压为，此时灯泡的电阻为。当滑动变阻器的滑片置于最右端时，电压表示数为，电流表示数为。灯泡与滑动变阻器串联，电源电压不变，所以此时灯泡两端的电压为，通过灯泡的电流为，
故此时灯泡的电阻为，
所以当滑动变阻器的滑片从最右端逐渐滑至最左端时，灯泡的阻值增大。故不符合题意；
．由选项分析可知，电源电压为，当电流为时，内电路消耗的电能为，故不符合题意；
．当滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数为，电流表示数为。灯泡与滑动变阻器串联，电源电压不变，所以此时灯泡两端的电压为，通过灯泡的电流为，故灯泡的实际功率为，故符合题意。
故选：。
3．（2023 龙岗区二模）甲图是反应身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”，乙图是其内部电路图（电源电压恒定），两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量，“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。下列与测量仪有关的说法正确的是　　
A．“显示器”是电压表
B．柔韧性好的同学测量时，电阻丝接入电路中的电阻更大
C．柔韧性差的同学测量时，电路中的电流较小
D．通过电阻的电流做功会消耗电能，为了节约电能，可以将去掉
【答案】
【分析】（1）根据显示器串联在电路中结合电压表和电流表的使用方法分析电表的类型；
（2）根据图乙结合柔韧性好的同学测量时滑片的位置分析电阻丝接入电路的长度变化，进而分析出电阻丝接入电路中电阻的变化；
（3）根据图乙结合柔韧性差的同学测量时滑片的位置分析电阻丝接入电路中电阻的变化，根据串联电路的电阻特点可知电路中的总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化；
（4）根据图乙可知滑片移到最左端时电阻丝接入电路的电阻为零分析电路中串联的必要性。
【解答】解：、由图乙可知，显示器串联在电路中，因此显示器应为电流表，故错误；
、由图乙可知，柔韧性好的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的左端，电阻丝接入电路的长度更短，因此电阻丝接入电路中的电阻更小，故错误；
、由图乙可知，柔韧性差的同学测量时，滑片更加靠近电阻丝的右端，电阻丝接入电路的电阻较大，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻较大，由欧姆定律可知，电路中的电流较小，故正确；
、由图乙可知，若去掉，当滑片移到最左端时，电阻丝接入电路的电阻为零，会引起电源短路，因此，为了保护电路，不能将去掉，故错误。
故选：。
考点2 额定功率和实际功率
【例2】（2023 广饶县模拟）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是　　
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．将乙灯接入的电路中，它的实际功率为
D．两灯串联在的电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】
【分析】由灯的铭牌知道灯的额定电压和额定功率，可以求出①灯丝的电阻，②正常发光一段时间消耗的电能，③在实际电压下的实际功率。
【解答】解：、两灯均正常发光时，乙的电功率大，因为不知道发光时间是否相同，所以不能比较两灯消耗的电能的多少，故错；
、两灯均正常发光时，额定电压相同都等于，
灯丝电阻，甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，
甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故错；
、将乙灯接在的电路中，
；
，故错。
、由知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻，当两灯串联时，通过的电流相等，
，
甲灯的实际功率比乙灯的大，
当两灯串联接在电路中，甲灯比乙灯亮，故正确。
故选：。
1．（2022秋 许昌期末）将标有“”和“”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是　　
A．两只小灯泡都不能正常发光
B．两只小灯泡两端电压相等
C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮
D．通过甲灯的电流较大，所以甲灯较亮
【答案】
【分析】（1）已知两灯泡的额定电压和额定功率，根据求出两灯泡的额定电流，利用欧姆定律求出两灯泡的电阻；
（2）根据串联电路的电流特点比较通过两灯泡的电流关系，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与两灯泡的额定电流相比较判断两灯泡是否正常工作，根据比较两灯泡的实际功率关系判断亮暗关系。
【解答】解：（1）由可得，两灯泡的额定电流：
，，
由可得，两灯泡的电阻：
，；
甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过两灯泡的电流相等，故、不正确；
（2）因串联电路中各处的电流相，但两灯泡电阻不相等，所以电压不等，故错误；
（3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
，
因，
所以，两灯泡均不能正常发光，
由可知，乙灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故正确；
故选：。
2．（2022秋 三河市期末）甲、乙两只电热杯及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是　　
A．甲的电阻小于乙的电阻
B．两电热杯均正常工作时，相同时间内消耗的电能一样多
C．若将乙接在电压为的电路中，它的实际功率为
D．若将两电热杯串联后接在电压为的电路中，相同时间内甲产生的热量较多
【答案】
【分析】（1）用电器正常工作时的功率和额定功率相等，根据可知，用电器消耗的电能与用电器的功率和通电时间有关；
（2）两电热杯的额定电压相同、甲的额定功率较大，根据比较两电热杯的阻值关系；
（3）根据求出乙电热杯的电阻，再根据求出乙接入的电路中时的实际功率；
（4）两电加热器串联时通过它们的电流相等，根据比较两电加热器的实际功率关系。
【解答】解：、两电热杯的额定电压相同、甲的额定功率较大，根据的变形式可知，乙的电阻较小，故错误；
、根据可知，用电器消耗电能的多少与时间和功率有关，只知道功率不知道时间，所以无法比较消耗电能的多少，故错误；
、根据可得，乙的电阻，
将乙接入的电路中，它的实际功率，故错误；
、若将两电热杯串联后接在电压为的电路中，通过它们的电流相等，甲的电阻大，根据可知，相同时间内甲产生的热量较多，故正确。
故选：。
3．（2022秋 绥宁县期末）两盏电灯分别标有“”和“”的字样，当它们都正常发光时，比较它们的亮度，可知　　
A．“”灯较亮 B．“”灯较亮
C．两盏灯一样亮 D．条件不足无法比较
【答案】
【分析】灯泡正常发光时，灯泡的实际功率等于其额定功率；灯泡的亮度由实际功率决定。
【解答】解：当灯泡正常发光时，灯泡的实际功率等于其额定功率；
因两灯的额定功率分别为和，则当它们都正常发光时，它们的实际功率分别为和，由于灯泡的亮度由实际功率决定，所以“”灯泡较亮，故正确。
故选：。
考点3 实验：测量小灯泡的电功率
【例3】（2023 陕西）如图，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为且保持不变，小灯泡的额定电压为。
（1）连接如图所示电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应置于最 　 　（选填“左”或“右” 端。
（2）闭合开关，观察到小灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片，两表的示数均无变化，则故障原因可能是 　　。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，多次实验并将数据和现象记录在如表中。分析表中信息，回答下列问题。
实验序号 电压 电流 灯泡的亮度 电功率
1 0.5 0.20 不亮 0.10
2 1.0 0.24 暗 0.24
3 2.0 0.32 较暗 0.64
4 2.5 正常亮
5 3.0 0.38 很亮 1.14
①小灯泡在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图所示，则电流表示数为 　　，小灯泡的额定功率为 　　。
②第1次实验中，小灯泡不亮的原因可能是 　　。
③分析数据还发现，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 　　。
（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是 　　。
【答案】（1）右；（2）小灯泡断路；（3）①0.36；0.9；②小灯泡实际功率太小；③灯丝电阻随温度的升高而增大；（4）。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（2）闭合开关，观察到小灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，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；
（3）①根据图电流表选用的量程确定分度值读数，利用求出小灯泡的额定功率；
②灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡亮度越亮；
③灯丝电阻随温度的升高而增大；
（4）根据表中第1组数据利用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，据此确定滑动变阻器的规格。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端；
（2）闭合开关，观察到小灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，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，即故障原因可能是小灯泡断路；
（3）①小灯泡在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为，则小灯泡的额定功率为：
；
②由表中数据可知，在第1次实验中，两表均匀示数，说明电路是通路，小灯泡不亮，说明小灯泡实际功率太小；
③由表中数据可知，灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比；
（4）由表中数据可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流为，由串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压为，
则滑动变阻器接入电路的阻值为：
，故选：。
故答案为：（1）右；（2）小灯泡断路；（3）①0.36；0.9；②小灯泡实际功率太小；③灯丝电阻随温度的升高而增大；（4）。
1．（2022秋 深圳期末）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片向右端滑动时，电流表的示数变大；
（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近。移动滑片，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 　 　；
（3）排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻的图像如图乙所示。由图像可得，实验中所用定值电阻的阻值为 　　；
（4）结合乙图分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 　　；
（5）完成上述实验后，小明继续利用该定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，测量标有“”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下（请将下列填空补充完整）
①闭合开关，将开关置于位置2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为；
②　　，读出电压表的示数为；
③求得小灯泡额定功率为 　　。
【答案】（1）见解析；（2）定值电阻断路；（3）5；（4）闭合开关，将开关置于位置1，保持滑片的位置不动；0.15。
【分析】（1）滑片向右端滑动时，电流表的示数变大，说明变阻器连入电路的阻值变小，据此连接电路；
（2）闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的电路断路了；
（3）根据图乙图像，选择一组两端电压和通过的电流值，根据欧姆定律计算的阻值；
（4）由欧姆定律可知，当两端电压最小时，变阻器两端电压最大，由图像读出此时变阻器的电流，根据欧姆定律计算即可；
（5）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；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的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据可求出灯的额定功率。
【解答】解：（1）探究电流与电压关系，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量定值电阻电流，要求滑片向右端滑动时，电流表的示数变大，则变阻器滑片向右移动，接入电路中电阻变小，则变阻器下端应接接线柱，如图所示：
；
（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路某处断路；电压表示数接近，说明电压表能与电源连通，则电路故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
（3）由图像与欧姆定律得，实验中所用定值电阻的阻值为；
（4）由图像知，第一次实验时，电路中电流为，定值电阻的电压为时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时变阻器的电压为，
由欧姆定律得，此时变阻器接入电路中的阻值为，
则本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于。
（5）由图丙得，①闭合开关，将开关置于位置2，灯泡与定值电阻串联，电压表测量灯泡电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为，此时灯泡正常发光；
②闭合开关，将开关置于位置1，保持滑片的位置不动。
此时电路连接不变，灯泡仍然正常发光，电压表测量灯泡与定值电阻的总电压，读出电压表的示数为；
③小灯泡的额定电流为，
小灯泡额定功率为。
故答案为：（1）见解析；（2）定值电阻断路；（3）5；（4）闭合开关，将开关置于位置1，保持滑片的位置不动；0.15。
2．（2023 海拉尔区模拟）在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6Ⅴ，小灯泡额定电压为2.5Ⅴ（灯丝电阻约为。
（1）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 　　；
“”的滑动变阻器
“”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑片右移灯泡变亮）；
（3）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端；闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮的原因是 　　；
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 　　端移动（选填“”或“” ；
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图象可知：该小灯泡正常发光时额定功率为 　　。
【答案】（1）；（2）见解析；（3）灯泡短路；（4）；（5）0.5。
【分析】（1）根据欧姆定律计算灯泡的额定电流，根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）滑片右移灯泡变亮，所以滑动变阻器选择右下接线柱接入电路，根据灯泡额定电流确定电流表量程，把电流表串联在电路中；
（3）灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路；
（4）根据电压表量程，读出电压表示数，要测量灯泡额定功率，电压表示数要变大，根据串联电路电压规律、串联分压原理可知滑动变阻器两端电压变小，滑动变阻器电阻变小；
（5）根据图丙，读出额定电压下的额定电流，由计算灯泡额定功率。
【解答】解：（1）根据灯泡额定电压、电阻约、电源电压，则灯泡的额定电流，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压，
串联电路各处的相等，由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器电阻最大阻值应该大于，则应该选择“”，故选；
（2）滑片右移灯泡变亮，所以滑动变阻器选择右下接线柱接入电路，灯泡额定电流大约，电流表选择量程，串联在电路中，如图所示：
（3）灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路，则可能与电压表并联的灯泡短路；
（4）根据电压表量程，分度值，则电压表示数为，要测量灯泡额定功率，电压表示数应变大到，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻应电阻变小，所以滑片应向端移动；
（5）根据图丙，当电压为额定电压时，电流，灯泡的额定功率。
故答案为：（1）；（2）见解析；（3）灯泡短路；（4）；（5）0.5。
3．（2023 宽甸县模拟）实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约，并给他准备了如下器材：电流表、电压表、滑动变阻器 “”、滑动变阻器 “”、电源（电压恒为、开关、导线若干。
（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器 　　（选填“”或“” 连入电路，电压表的量程选择 　　（选填“”或“” 。
（2）将滑动变阻器的滑片移到最 　　（选填“左”或“右” 端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使灯泡两端电压逐渐增大到，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为 　　，通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是 　　。
（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为的小灯泡和一个阻值为的定值电阻，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。
①闭合开关、，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 　　；
②保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关，电流表示数为；将滑动变阻器的滑片移到最左端，电流表的示数为，则电源电压为 　　；
③小灯泡的额定功率：　　。
【答案】（1）；；（2）右；0.625；灯泡的电阻是变化的；（3）①0.3；②6；③0.9。
【分析】（1）图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为，灯丝电阻的最小值约为，根据串联电路的电压规律结合串联分压原理可知，代入数据解方程可得灯泡正常发光时变阻器接入电路的阻值，据此选择滑动变阻器的规格；
电压表与灯泡并联接入电路，根据灯泡的额定电压选择电压表的量程；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；由图乙可知灯泡正常发光时的电流，根据计算小灯泡的额定功率；
灯泡的电阻随温度的升高而增大，灯泡的电阻是变化的；
（3）①闭合开关、，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，此时灯泡正常发光；
②保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为；
将滑动变阻器的滑片移到最左端，此时电路为定值电阻的简单电路，电流表的示数为，根据计算电源电压和滑片位置不变时定值电阻两端的电压，再根据串联电路的电压规律结合欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值；
根据计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，再根据串联电路电压规律计算灯泡正常发光时灯泡两端的电压；
③根据计算小灯泡的额定功率。
【解答】解：（1）图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为，灯丝电阻的最小值约为，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知，代入数据可得，解得，所以为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器连入电路；
灯泡的额定电压为，电压表与灯泡并联接入电路，所以电压表的量程应选择；
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端；
由图乙可知灯泡正常发光时的电流为，则小灯泡的额定功率为；
由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大，即灯泡的电阻是变化的；
（3）用图丙所示电路测量额定电流为的小灯泡的额定功率，步骤如下：
①闭合开关、，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为，此时灯泡正常发光（如下面图；
②保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为（如下面图；
将滑动变阻器的滑片移到最左端，此时电路为定值电阻的简单电路（如下面图，电流表的示数为，则电源电压为；
图2中定值电阻两端的电压：，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：，
图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压：，
则灯泡正常发光时灯泡两端的电压：，
③小灯泡的额定功率：。
故答案为：（1）；；（2）右；0.625；灯泡的电阻是变化的；（3）①0.3；②6；③0.9。

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