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2021中考物理二轮考点过关：测量小灯泡电功率
考点梳理
1．探究用电器的电功率实验
提出问题：我们已经用电压表、电流表间接测量过小灯泡的电阻了，你能设计一个方法来测量出小灯泡的电功率吗？怎样测量？
实验设计：
1．实验原理P＝UI
根据P＝UI可知，只要用电压表（伏特表）测出小灯泡两端的电压、用电流表（安培表）测出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了．即用伏安法测小灯泡的电功率．为了测量不同电压下的电功率，我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压．
2．实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器．
3．实验电路：若所用小灯泡的额定电压是2.5V，要测出小灯泡的功率，至少需要两节干电池（3V）作电源，电路图和实物电路图设计如图甲乙所示．
实验步骤：
（1）按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端；
（2）检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中．
（3）调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2．SV、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中．
（4）将实验中记录的数据分别代入P＝UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中．
U实/V 电压/V 电流/A 电功率/W 灯泡亮度
U实＝U额 2.5 0.3 0.75 正常发光
U实＞U额 3 0.36 1.08 较亮
U实＜U额 2 0.24 0.48 较暗
实验分析：（1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮．
（2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大．
（3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率．
强化练习
1．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的　 　（选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越　 　。（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变　 　表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了　 　的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究　 　的关系。（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的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，也可以测量小灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为　 　。（用测得的物理量表示）
2．小明为了探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，一小灯泡额定电压为2.5V，图a是小明的实验电路图。
（1）请按照图a，将图b中的实物电路连接完整：
（2）闭合开关，为了测量额定功率，需要调节滑动变阻器，使电压表示数为　 　，小灯泡正常发光。电流表示数如图c所示。则此时通过小灯泡的电流为　 　A，额定功率为　 　；
（4）调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小。会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度　 　（选填“升高”、“不变”或“降低”）
（5）测量数据如下表所示，分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，实际功率越小。其灯丝的亮度越　 　。
电压U/V 2.50 2.10 1.70 1.30 0.90 0.50
电流I/A
0.26 0.24 0.21 0.19 0.16
（6）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了　 　。
3．小安在探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”时，选取了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”，小灯泡的额定电压为U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有较大的调节范围，小明设计了如图1甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是　 　（写出一种即可）；
（3）排除故障后，小安闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，进行了5次测量，并将有关数据和灯泡亮度记录在如表中：
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0
3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38
0.44
电功率/W 0.24 0.48 0.76
1.32
灯泡亮度 不亮 偏暗 稍亮 正常发光 更亮
（4）在测量小灯泡的额定功率时，若电压表和电流表的示数如图2所示，则小安应将滑动变阻器滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为　 　V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为　 　W；
（5）由实验可以得出结论：小灯泡两端的实际电压越高，消耗的实际电功率　 　，灯泡越亮；
（6）根据数据还可判断出，小明在实验中选用的是R0＝　 　Ω的定值电阻。
4．小明家的台灯是通过电位器（滑动变阻器）来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了甲所示的电路进行探究。已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0﹣3V）2个，电流表（0﹣0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，聪明的小明根据三只表的“示数有无”判断出是灯泡发生短路，则小明观察到的三只电表的示数有无情况是：　 　。
（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为　 　A。
（3）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的关系如图乙所示。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）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的四分之一，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是：　 　。
5．在探究“小灯泡的亮度与什么因素有关”的实验中，小红找来额定电流均小于0.6A，额定电压为2.5V的小灯泡L1和额定电压为3.8V的小灯泡L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整。要求：滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小红发现小灯泡L1始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，其故障原因可能是　 　。
（3）小红排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验。
①闭合开关，滑片P向B端移动，使小灯泡L1发光，测出小灯泡L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
实验次数 电压/V 　 　 实际电功率/W 亮度
1 1.6 0.20 0.32 暗
2 2.5 0.24 0.60 正常发光
3 2.8 0.26 0.73 较亮
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（4）小红注意到小灯泡L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是　 　。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变　 　表的量程，发现小灯泡L2的亮度变化规律与小灯泡L1相似。
（6）完成上述实验后，同组的小华向老师要了一个已知阻值为R0的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实验电路，测出了小灯泡L2的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点　 　，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S2，拨到触点　 　，读出电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　 　（用已知量和测量量表示）。
6．实验：用如图所示器材测量额定电压为2.5V的小灯泡不同电压下的电功率，并比较灯泡亮度与实际电功率之间的关系。
（1）请你用笔画线代替导线将图中的电路连接完整（导线不准交叉），并要求滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮。
（2）如图是正确测量后绘制的小灯泡的伏安特性曲线。根据图像可知，小灯泡正常发光时电功率是　 　W；小灯泡两端电压升高时灯丝电阻　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）同学们想要比较这个小灯泡与发光二极管在相同功率下工作时发光亮度是否一样。已测得发光二极管工作电压为2V，电流为20mA，要让小灯泡和发光二极管电功率相同，则应调整小灯泡两端电压为　 　V。
通过微调使得小灯泡与发光二极管以相同功率工作后，发现灯泡发光亮度比二极管暗很多。你对此现象的解释是：　 　。（提示：从能量转化角度考虑）
7．小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）正确操作后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：　 　。
实验次数 电压U/V 电I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 ﹣﹣ ﹣﹣ 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（3）第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为　 　W。实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的　 　有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是　 　（选填正确答案前的字母）。
A．100Ω，0.3A
B．50Ω，0.4A
C．30Ω，0.5A
D．20Ω，1A
（5）你认为小明得出结论后，为了使实验更具有普遍性，还应该怎么做？　 　。
8．小明同学想研究小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系，选取了一个标有“2.5V”，额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材。
（1）如图甲所示是小明连接的实物图，请你用笔画线代替导线完成实验电路的连接。
（2）小明连接完电路后，闭合开关，灯泡立即发出耀眼的光，小明实验中出现错误的原因是　 　。
A.滑动变阻器滑片靠近A处。
B.滑动变阻器滑片靠近B处。
（3）调整后，小明先后测量了3次电流、电压值，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为　 　A，小灯泡的额定功率为　 　W。
实验次数 电压表示数U/V 电流表示数I/A 实际功率P/W 灯泡亮度
1 2.00 0.38 0.76 偏暗
2 2.50

正常
3 3.00 0.46 1.38 偏亮
（4）通过以上实验数据分析可得小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系：实际电功率越　 　，灯泡亮度越亮。
9．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是　 　。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中，当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 　 　 7.1 　 　 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是　 　。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是　 　。
10．小明在探究“比较两个灯泡的亮暗”的实验中，小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2，连接电路如图所示。
（1）小明闭合开关，电压表V1的示数如图，此时的电压值为　 　V；
（2）此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察　 　来比较，所用的物理研究方法为　 　；
（3）如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中，较亮的灯泡是　 　。（选填“L1”或“L2”）
11．小红在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的器材；两节干电池，额定电压是2.0V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。实验电路如图1所示。
（1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到　 　接线柱那一端。（选填“a”或“b”）
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数很小。接下来应进行的操作是　 　（只有一个选项正确）。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光
D．更换电源电池
（3）解决问题后，小红调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.0V时，电流表示数如图2所示，通过小灯泡的电流是　 　A，小灯泡的电功率为　 　W。
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
①　 　；
②　 　。
12．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是　 　。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 0.24 7.1 0.41 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是　 　。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是　 　。
（6）小明测得小灯泡的额定功率为　 　W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定电功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比　 　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（7）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是　 　（选填“正确”或“错误”）。
13．小金在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关“的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V“字样。请你帮他完成下列内容。
（1）请用笔画线代替导线，将如图1所示的实物电路连接完整。
（2）如图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最　 　（选填“左“或“右“）端。
（3）他进行了4次测量，并将部分数据及现象记录在表格中。
次数 电压U/V /A 实际电功率PW 灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5

正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
①在进行第3次测量时，电流表示数如图2所示，则通过小灯泡的电流为　 　A；小灯泡的额定功率为　 　W。
②由实验可得出的结论是：小灯泡的实际电功率越　 　，灯泡越亮。
一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材，一个电压表、一个电流表，一个开关，电源、滑动变阻器、导线若干。

电压U/V 1 2.5 2.8
电流I/A 0.18
0.28
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮。电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是　 　。
（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如表。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）小明设计了如图丙的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率。实验方案如下，（电源电压不变，滑动变阻器Rl的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，保持变阻器　 　的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式　 　。（用I额、I1、I2、Rl、R2中的字母表示）。
15．小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，R为滑动变阻器。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　 　（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是　 　。
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示，则此时电压表的读数为　 　V，电流表的读数为　 　A，此时小灯泡实际的电功率为　 　W。
（4）小红测量了不同电压下小灯泡中的电流，并把测得的数据填写在表格中如表所示。有三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象如图丁所示，其中正确的是　 　（选填“①”、“②”或“③”）。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 0.28
2021中考物理二轮考点过关：测量小灯泡电功率
参考答案
1．小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压分别为2.5V的灯L1和3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路进行探究。
（1）根据图甲所示电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度，原因是他把滑动变阻器的　AB　（选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
次数 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越　大　。（选填“大”或“小”）
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变　电压　表的量程，结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其忽略了　灯丝的电阻随温度升高而增大　的影响。
（6）在实验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究　B　的关系。（选填“A”或“B”）
A.电流与电阻
B.电流与电压
（7）完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的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，也可以测量小灯泡的功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2；
③灯泡实际功率表达式为　P＝U1×　。（用测得的物理量表示）
【解答】解：（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连，如下图所示：
（2）闭合开关，灯L1几乎不发光，说明电路电流太小，根据I＝知电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱；
（3）从实验1→实验2→实验3，灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；
（4）用L2替换L1重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V，需要改变电压表的量程；
（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响；
（6）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R，已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故选B；
（7）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1，此时电压表测量小灯泡两端的电压，
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U2，此时电压表测量小灯泡L和定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压：U0＝U2﹣U1，
由欧姆定律，定值电阻的电流：
IR＝＝，
根据串联电路电流的规律，通过灯的电流为：
IL＝IR＝，
灯泡功率的表达式为：
P＝U1×。
故答案为：（1）见上图；（2）AB；（3）大；（4）电压；（5）灯丝的电阻随温度升高而增大；（6）B；（7）P＝U1×。
2．小明为了探究小灯泡的亮度与实际功率的关系，一小灯泡额定电压为2.5V，图a是小明的实验电路图。
（1）请按照图a，将图b中的实物电路连接完整：
（2）闭合开关，为了测量额定功率，需要调节滑动变阻器，使电压表示数为　2.5V　，小灯泡正常发光。电流表示数如图c所示。则此时通过小灯泡的电流为　0.28　A，额定功率为　0.7W　；
（4）调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小。会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度　降低　（选填“升高”、“不变”或“降低”）
（5）测量数据如下表所示，分析表中数据，可以发现小灯泡两端的电压越低，实际功率越小。其灯丝的亮度越　暗　。
电压U/V 2.50 2.10 1.70 1.30 0.90 0.50
电流I/A
0.26 0.24 0.21 0.19 0.16
（6）实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做是为了　测量不同电压下小灯泡的实际功率（或观察在不同电压下小灯泡的发光情况）　。
【解答】解：（1）变阻器按一上一下接入电路中，按电路图连接如下图所示：
；
（2）调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过小灯泡的电流是0.28A，则小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐减小，会发现灯泡变暗直至完全不发光，电能转化成的内能变小，可以猜想此过程中灯丝的温度降低；
（4）由表中数据知，小灯泡两端的电压越低，根据P＝UI知实际功率越小，其灯丝的亮度越暗；
（5）多次测量是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率（或观察在不同电压下小灯泡的发光情况）。
故答案为：（1）如上图；（2）2.5V；0.28；0.7W；（3）降低；（4）暗；（5）测量不同电压下小灯泡的实际功率（或观察在不同电压下小灯泡的发光情况）。
3．小安在探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”时，选取了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”，小灯泡的额定电压为U额＝2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10Ω、20Ω的定值电阻R0可供选择。
（1）为使小灯泡两端电压有较大的调节范围，小明设计了如图1甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接；
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是　灯泡断路　（写出一种即可）；
（3）排除故障后，小安闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，进行了5次测量，并将有关数据和灯泡亮度记录在如表中：
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0
3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38
0.44
电功率/W 0.24 0.48 0.76
1.32
灯泡亮度 不亮 偏暗 稍亮 正常发光 更亮
（4）在测量小灯泡的额定功率时，若电压表和电流表的示数如图2所示，则小安应将滑动变阻器滑片P向　左　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为　2.5　V，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图3所示，则小灯泡的额定功率为　1.05　W；
（5）由实验可以得出结论：小灯泡两端的实际电压越高，消耗的实际电功率　越大　，灯泡越亮；
（6）根据数据还可判断出，小明在实验中选用的是R0＝　10　Ω的定值电阻。
【解答】解：（1）由P＝UI得，小灯泡的额定电流约为：I＝＝＝0.48A＜0.6A，所以，电流表选择0﹣0.6A的量程；
灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示：
（2）经分析，实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路；
（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小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2.5V；
若此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.42A，灯的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.42A＝1.05W；
（5）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据P＝UI可知，小灯泡消耗的电功率增大，小灯泡变亮；
（6）由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，
由I＝可得，第5次实验时电路总电阻：R总＝＝≈18.2Ω＜20Ω，
因R总＝RL+R0+R滑，已知定值电阻R0的阻值为10Ω或20Ω，
故小明在实验中选用的是R0＝10Ω。
故答案为：（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（4）左；2.5；1.05；（5）越大；（6）10。
4．小明家的台灯是通过电位器（滑动变阻器）来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了甲所示的电路进行探究。已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0﹣3V）2个，电流表（0﹣0.6A），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，聪明的小明根据三只表的“示数有无”判断出是灯泡发生短路，则小明观察到的三只电表的示数有无情况是：　电流表有示数、电压表V1示数为0、电压表V2有示数　。
（2）实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为　0.5　A。
（3）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的关系如图乙所示。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）假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的四分之一，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是：　从0.2W至1.8W　。
【解答】解：（1）灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表V1测量导线电压示数为0，电压表V2测量电源电压，有示数；
（2）小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，表示灯的额定电压为2.5V，额定功率为1.25W，
根据P＝UI可得，实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为：
IL＝＝＝0.5A；
（3）根据图乙绘制出滑动变阻器的电功串PR与小灯泡的电功率PL的关系可知，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）根据P＝可得，灯正常发光时的电阻为：
RL＝＝＝5Ω；
灯与变阻器串联，电压表分别测变阻器和灯的电压，电流表测电路的电流，
实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的，即灯的最大电压为×2.5V＝3.125V，灯的最大电流为：
I灯＝＝＝0.625A，根据电流表选用小量程，故电路的最大电流为0.6A，
灯的最大功率为：
P大＝I2RL＝（0.6A）2×5Ω＝1.8W；
变阻器连入电路的电阻越大，变阻器的电压越大，其最大值为3V，这时的电流最小，
由串联电路电压的规律可得，灯的最小电压为UV＝4V﹣3V＝1V，
灯的最小功率为：
P小＝＝＝0.2W，
在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从0.2W至1.8W。
故答案为：（1）电流表有示数、电压表V1示数为0、电压表V2有示数；（2）0.5；（3）先变大后变小；（4）从0.2W至1.8W。
5．在探究“小灯泡的亮度与什么因素有关”的实验中，小红找来额定电流均小于0.6A，额定电压为2.5V的小灯泡L1和额定电压为3.8V的小灯泡L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。
（1）请你用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整。要求：滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小红发现小灯泡L1始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，其故障原因可能是　灯泡L1的灯丝断了或灯座断路　。
（3）小红排除故障后，按上图所示的电路继续进行实验。
①闭合开关，滑片P向B端移动，使小灯泡L1发光，测出小灯泡L1的相关物理量，记录和计算结果如表：
实验次数 电压/V 　电流/A　 实际电功率/W 亮度
1 1.6 0.20 0.32 暗
2 2.5 0.24 0.60 正常发光
3 2.8 0.26 0.73 较亮
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
（4）小红注意到小灯泡L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是　小灯泡的亮度与灯的实际电功率有关，实际电功率越大，灯泡越亮　。
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变　电压　表的量程，发现小灯泡L2的亮度变化规律与小灯泡L1相似。
（6）完成上述实验后，同组的小华向老师要了一个已知阻值为R0的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实验电路，测出了小灯泡L2的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点　2　，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S2，拨到触点　1　，读出电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝　3.8V×　（用已知量和测量量表示）。
【解答】解：（1）根据电路图将电源、滑动变阻器、电流表、小灯泡、开关串联起来，滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置，故变阻器右下接线线连入电路中，由表中电流大小，电流表选用小量程串联在电路中，电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小红发现灯泡L1始终不亮，电流表无示数，则电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，其故障原因是：灯泡L1的灯丝断了或灯座断路；
（3）根据P＝UI，故遗漏的物理量和单位为：电流/A；
（4）小红注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是：小灯泡的亮度与灯的实际电功率有关，实际电功率越大，灯泡越亮；
（5）用L2替换L1重复上面的实验时，因L2的额定电压为3.8V，需要改变电压表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
（6）实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为3.8V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，再将开关S2，拨到触点1，读出电压表的示数为U；
③在②中，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，此时定值电阻的电压：
U0＝U﹣3.8V，由欧姆定律可求出灯的额定电流：
IL＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝UL×IL＝3.8V×。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡L1的灯丝断了或灯座断路；（3）②电流/A；（4）小灯泡的亮度与灯的实际电功率有关，实际电功率越大，灯泡越亮；（5）电压；（6）①2；②1；③3.8V×。
6．实验：用如图所示器材测量额定电压为2.5V的小灯泡不同电压下的电功率，并比较灯泡亮度与实际电功率之间的关系。
（1）请你用笔画线代替导线将图中的电路连接完整（导线不准交叉），并要求滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮。
（2）如图是正确测量后绘制的小灯泡的伏安特性曲线。根据图像可知，小灯泡正常发光时电功率是　0.5　W；小灯泡两端电压升高时灯丝电阻　增大　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）同学们想要比较这个小灯泡与发光二极管在相同功率下工作时发光亮度是否一样。已测得发光二极管工作电压为2V，电流为20mA，要让小灯泡和发光二极管电功率相同，则应调整小灯泡两端电压为　0.5　V。
通过微调使得小灯泡与发光二极管以相同功率工作后，发现灯泡发光亮度比二极管暗很多。你对此现象的解释是：　小灯泡工作时消耗的电能大多数转化成内能而发光二极管消耗的电能大多转化成光能　。（提示：从能量转化角度考虑）
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡会变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，根据右图可知，电流小于0.6A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）根据绘制的小灯泡的伏安特性曲线知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡正常发光时电功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
根据右图可知，当电压为0.5V、1V和2.5V时，对应的电流分别为0.08A、0.13A和0.2A，
由欧姆定律R＝，当电压为0.5V时对应的小灯泡的电阻：
R1＝＝＝6.25Ω，同理，当电压为1V和2.5V时的灯泡的电阻分别为7.69Ω和12.5Ω，故小灯泡两端电压升高时灯丝电阻增大；
（3）同学们想要比较这个小灯泡与发光二极管在相同功率下工作时发光亮度是否一样。已测得发光二极管工作电压为2V，电流为20mA＝0.02A，则发光二极管的功率为：
P′＝U′I′＝2V×0.02A＝0.04W，由右图可知，只有当灯泡的电压为0.5V，对应的电流0.08A时，此时灯泡的功率为：P″＝U″I″＝0.5V×0.08A＝0.04W，让小灯泡和发光二极管电功率相同，故对应的则应调整小灯泡两端电压为0.5V：
通过微调使得小灯泡与发光二极管以相同功率工作后，发现灯泡发光亮度比二极管暗很多，对此现象的解释是：小灯泡工作时消耗的电能大多数转化成内能，而发光二极管消耗的电能大多转化成光能。
故答案为：（1）如上所示；（2）0.5；增大；（3）0.5；小灯泡工作时消耗的电能大多数转化成内能，而发光二极管消耗的电能大多转化成光能。
7．小明在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示实物图的连接。
（2）正确操作后，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：　实际功率太小　。
实验次数 电压U/V 电I/A 实际电功率P/W 小灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 ﹣﹣ ﹣﹣ 正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
（3）第3次实验时电流表的示数如图乙所示，分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为　0.75　W。实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的　实际功率　有关。
（4）分析表中信息，你推测小明使用的滑动变阻器是　B　（选填正确答案前的字母）。
A．100Ω，0.3A
B．50Ω，0.4A
C．30Ω，0.5A
D．20Ω，1A
（5）你认为小明得出结论后，为了使实验更具有普遍性，还应该怎么做？　应换用其它额定功率的灯泡多次实验　。
【解答】解：（1）根据小灯泡的额定电压知电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）在第1次实验中小灯泡的实际功率：
P1＝U1I1＝0.5V×0.12A＝0.06W，灯不亮的原因是：实际功率过小；
（3）第3次实验时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，可知小灯泡的额定功率为；
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
由表中数据，灯的实际功率越大，灯越亮，故实验得出的结论是：小灯泡的亮度与它的实际功率有关；
（4）由表中第（1）次数据根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器的电阻为：
R滑＝＝＝＝≈45.8Ω，由于滑动变阻器A允许通过的电流太小，所以使用的滑动变阻器是B；
故选：B；
（5）为得出普遍性的结论，应换用其它额定功率的灯泡多次实验。
故答案为：（1）如上；（2）实际功率太小；（3）0.75；实际功率；（4）B；（5）应换用其它额定功率的灯泡多次实验。
8．小明同学想研究小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系，选取了一个标有“2.5V”，额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材。
（1）如图甲所示是小明连接的实物图，请你用笔画线代替导线完成实验电路的连接。
（2）小明连接完电路后，闭合开关，灯泡立即发出耀眼的光，小明实验中出现错误的原因是　B　。
A.滑动变阻器滑片靠近A处。
B.滑动变阻器滑片靠近B处。
（3）调整后，小明先后测量了3次电流、电压值，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为　0.42　A，小灯泡的额定功率为　1.05　W。
实验次数 电压表示数U/V 电流表示数I/A 实际功率P/W 灯泡亮度
1 2.00 0.38 0.76 偏暗
2 2.50

正常
3 3.00 0.46 1.38 偏亮
（4）通过以上实验数据分析可得小灯泡的发光亮度与实际电功率的关系：实际电功率越　大　，灯泡亮度越亮。
【解答】解：（1）电压表和小灯泡要并联，因为小灯泡的额定电压是2.5V，所以电压表应该选择0～3V的量程，小灯泡的额定电流为：I＝＝＝0.4A，故电流表应该选择0～0.6A的量程，如图所示：
（2）连接完电路后，闭合开关，灯泡立即发出耀眼的光，说明电路中电流很大，电路电阻很小，可能是因为滑动变阻器的滑片没有移动到阻值最大处，故选B；
（3）由乙图可知，电流表的分度值是0.02A，读数为0.42A，
小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.42A＝1.05W；
（4）由表格可以看出，小灯泡的亮度和小灯泡的实际功率有关，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮。
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）0.42；1.05；（4）大。
9．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是　灯泡或电压表短路　。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中，当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 　0.24　 7.1 　0.41　 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是　灯的实际功率越大，灯越亮　。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是　灯的电阻随温度的变化而变化　。
【解答】解：（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，改正后如下所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关，电流表有示数，电路为通路，发现小灯泡不亮，而电压表没有示数，则可能的故障是灯泡或电压表短路；
（3）当电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，第2次实验灯的功率为：
P2＝U2I2＝1.7V×0.24A＝0.41W；
如下表所示：
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 0.24 7.1 0.41 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）本题探究小灯泡亮度与实际功率的关系，纵向分析表中数据及现象，可得出的结论是：灯的实际功率越大，灯越亮；
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡或电压表短路；（3）如上表所示；（4）灯的实际功率越大，灯越亮；（5）灯的电阻随温度的变化而变化。
10．小明在探究“比较两个灯泡的亮暗”的实验中，小明选用标有“2.5V 0.3A”和“3.8V 0.3A”的灯泡L1和L2，连接电路如图所示。
（1）小明闭合开关，电压表V1的示数如图，此时的电压值为　2.4　V；
（2）此实验中一定时间内电流做功的多少可以通过观察　灯泡的亮度　来比较，所用的物理研究方法为　转换法　；
（3）如果将这两只灯泡并联接入电压为2.5V的电路中，较亮的灯泡是　L1　。（选填“L1”或“L2”）
【解答】解：（1）由实物图知，电压表V1使用小量程，分度值为0.1V，由右图知，此时的电压值为2.4V；
（2）灯泡的亮度越亮，实际功率越大，由W＝Pt知，可以根据灯泡的亮度来判定一定时间内做功的多少，所用的物理研究方法为转换法；
（3）两个灯泡的额定电流相同，L1的额定电压较小，根据R＝可知，灯泡L1的电阻要小于L2的电阻；
两个灯泡并联在2.5V的电路中时，灯泡两端的电压相同，灯泡L1的电阻较小，根据P＝可知，灯泡L1的实际功率较大，所以较亮的灯泡是L1。
故答案为：（1）2.4；（2）灯泡的亮度；转换法；（3）L1。
11．小红在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的器材；两节干电池，额定电压是2.0V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。实验电路如图1所示。
（1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到　b　接线柱那一端。（选填“a”或“b”）
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表示数很小。接下来应进行的操作是　C　（只有一个选项正确）。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡是否发光
D．更换电源电池
（3）解决问题后，小红调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.0V时，电流表示数如图2所示，通过小灯泡的电流是　0.24　A，小灯泡的电功率为　0.48　W。
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。
①　操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻　；
②　不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长　。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接好电路后滑动变阻器的滑片P应滑至最大值处的b端；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数很小，说明电压表与电源的两端相连，可能是连入电路的电阻太大，电路中电流太小所致，所以接下来的操作是：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光；
故选：C；
（3）当电压表的示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，通过小灯泡的电流是 0.24A，小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.0V×0.24A＝0.48W；
（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器，小刚的做法存在以下不足：
①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长。
故答案为：（1）b；（2）C；（3）0.24；0.48；（4）①操作麻烦，改变小灯泡功率时，要更换不同的定值电阻，连续三次电阻；
②不易比较灯泡的亮度，比较亮度时，要经过更换电阻的过程，时间间隔长。
12．小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图所示的实验电路，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）如图是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是　灯泡短路　。
（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡的亮度
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.7 0.24 7.1 0.41 较暗
3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是　灯的实际功率越大，灯越亮　。
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是　灯的电阻随温度的变化而变化　。
（6）小明测得小灯泡的额定功率为　0.70　W，另一位同学认为，无需测量，也能计算出小灯泡的额定电功率。他利用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率。那么按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比　偏大　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（7）小聪认为，为了得到小灯泡准确的额定功率，应求出上述表格中多组小灯泡电功率的平均值作为小灯泡的额定功率，这种数据处理方法是　错误　（选填“正确”或“错误”）。
【解答】解：（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，如下所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关，而电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表没有示数，则可能的故障是灯泡短路；
（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是灯的实际功率越大，灯越亮；
（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化；
（6）由表格知小灯泡的额定功率为0.70W；
小明测得小灯泡的额定功率为灯的电阻随温度的升高而变大，用已经测量的其中一组数据，计算出0.5V电压下小灯泡的电阻R，小于灯在额定电压下的电阻，再根据P＝计算小灯泡在2.5V下的额定功率，则按此方案算出的小灯泡的额定功率与前一步测量的额定功率相比偏大；
（7）小聪的做法错误，小灯泡在不同电压下的功率不同，在额定电压下的功率为额定功率。
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡短路；（4）灯的实际功率越大，灯越亮；（5）灯的电阻随温度的变化而变化；（6）0.70；偏大；（7）错误。
13．小金在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关“的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V“字样。请你帮他完成下列内容。
（1）请用笔画线代替导线，将如图1所示的实物电路连接完整。
（2）如图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最　右　（选填“左“或“右“）端。
（3）他进行了4次测量，并将部分数据及现象记录在表格中。
次数 电压U/V /A 实际电功率PW 灯泡亮度
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏暗
3 2.5

正常
4 2.8 0.32 0.90 更亮
①在进行第3次测量时，电流表示数如图2所示，则通过小灯泡的电流为　0.3　A；小灯泡的额定功率为　0.75　W。
②由实验可得出的结论是：小灯泡的实际电功率越　大　，灯泡越亮。
【解答】解：（1）变阻器按一下一上连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）如图，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；
（3）①在进行第3次测量时，电流表示数如图2所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流为0.3A；小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
②由实验可得出的结论是：小灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮。
故答案为：（1）如上所示；（2）右；（3）①0.3；0.75；②大。
一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A，小明想测量这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材，一个电压表、一个电流表，一个开关，电源、滑动变阻器、导线若干。
电压U/V 1 2.5 2.8
电流I/A 0.18
0.28
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮。电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是　灯泡断路　。
（3）排除故障后，进行了三次测量，测量数据如表。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为　0.65　W。
（4）小明设计了如图丙的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率。实验方案如下，（电源电压不变，滑动变阻器Rl的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2）
①只闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，保持变阻器　R2　的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，则小灯泡额定功率的表达式　P额＝I额2?　。（用I额、I1、I2、Rl、R2中的字母表示）。
【解答】解：
（1）变阻器按一上一下连入电路中，正常发光时的电流约为0.3A，故电流表选用小量程串联在电路中，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，则说明电压表与电源连通，出现这一故障的原因可能是灯泡断路；
（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，此时小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）①闭合开关S和S2，移动R1滑片，使电流表的示数为I额。
②只闭合开关S和S1，保持R1滑片位置不动，移动R2滑片，使电流表的示数为I额，保持变阻器R2的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
在①中，R1与灯串联，灯正常发光，
在②中，R1与R2串联，因为电路中电流仍为I额，所以R2′＝RL；
保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得：
U＝I1R2′＝I2（R1+R2′），
解得：R2′＝，
小灯泡额定功率的表达式为：
P额＝I额2RL＝I额2R2′＝I额2?。
故答案为：
（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.65；（4）②R2；③P额＝I额2?。
15．小红用如图甲所示的装置测量小灯泡在不同电压下的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，R为滑动变阻器。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　A　（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，但是电压表的示数始终接近电源电压。则出现这种情况可能的原因是　灯泡断路　。
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示，则此时电压表的读数为　1.5　V，电流表的读数为　0.22　A，此时小灯泡实际的电功率为　0.33　W。
（4）小红测量了不同电压下小灯泡中的电流，并把测得的数据填写在表格中如表所示。有三名同学根据表格中的数据描绘出小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象如图丁所示，其中正确的是　③　（选填“①”、“②”或“③”）。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 0.28
【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处A端；
（2）闭合开关后，小红发现无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不发光、电流表的指针始终指向0刻度线附近，电路可能断路，但是电压表的示数始终接近电源电压，电压表与电源连通，则出现这种情况可能的原因是灯泡断路；
（3）排除故障后小红继续实验，在某次测量中电压表和电流表的示数分别如图乙和丙所示，电压表选用小量程，则此时电压表的读数为1.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.22A，此时小灯泡实际的电功率为：P＝UI＝1.5V×0.22A＝0.33W；
（4）根据表中数据，第1次灯的电阻为：
R1＝＝≈3.12Ω，同理，第2、3次﹣﹣﹣﹣﹣6次的电阻分别为4.74Ω、6.19Ω﹣﹣﹣﹣﹣和8.93Ω，灯的电阻随温度的升高而变大，根据丁图做出下图：
②表示电流与电压成正比，电阻为一定值，与②相比，相同电压下，通过灯的电流应变小，其中正确的是③。
故答案为：（1）A；（2）灯泡断路；（3）1.5；0.22；0.33；（4）③。

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