物理九年級全冊第3節(jié) 測量小燈泡的電功率精品練習(xí)

這是一份物理九年級全冊第3節(jié) 測量小燈泡的電功率精品練習(xí)，文件包含183測量小燈泡的電功率學(xué)生版-九年級物理全冊同步精品講義人教版docx、183測量小燈泡的電功率教師版-九年級物理全冊同步精品講義人教版docx等2份試卷配套教學(xué)資源，其中試卷共37頁， 歡迎下載使用。
?課時(shí)18.3 測量小燈泡的電功率（幫課堂）（解析版）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道測量小燈泡功率的原理，會(huì)測小燈泡的額定功率和實(shí)際功率；
2.加深對電功率的理解，會(huì)測算小燈泡的額定功率和實(shí)際功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器；
3.通過實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規(guī)律；
4.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器的意識(shí)。
【知識(shí)導(dǎo)圖】

【基礎(chǔ)知識(shí)】
知識(shí)點(diǎn)一、用電流表和電壓表測量小燈泡的電功率
1.伏安法測量小燈泡的電功率
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 用電流表和電壓表測量小燈泡的額定功率和實(shí)際功率
實(shí)驗(yàn)原理和方法
（1）原理：P=UI。
（2）根據(jù)電功率的計(jì)算公式P=UI，用電壓表測量小燈泡兩端電壓，用電流表測通過小燈泡的電流，就可以求出小燈泡的電功率。
實(shí)驗(yàn)器材
兩節(jié)電池、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、小燈泡一個(gè)（額定電壓2.5V）、燈座、開關(guān)、導(dǎo)線
實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)物圖

甲 乙
實(shí)驗(yàn)步驟
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)電路，畫出電路圖（如圖甲所示）。
（2）按照圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路，如圖乙所示。在開關(guān)閉合之前，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處（保護(hù)電路）。
（3）檢查連接無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓，觀察此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，填在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中。
（4）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片（改變小燈泡兩端電壓，實(shí)現(xiàn)多次測量），使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，觀察此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。
（5）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)約為額定電壓的1.2倍，觀察此時(shí)小燈泡的發(fā)光情況與在額定電壓下的發(fā)光情況有什么不同，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄表中。
（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，斷開開關(guān)，將連接電路的導(dǎo)線拆開，并整理好實(shí)驗(yàn)器材。
（7）根據(jù)測出的三組數(shù)據(jù)（不是為了求平均值，而是為了得到不同電壓下的實(shí)際功率），計(jì)算出小燈泡在不同發(fā)光情況下的電功率，并填在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表中。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
小燈泡的亮度
1
2.5
0.24
0.6
正常
2
2.0
0.20
0.4
較暗
3
3.0
0.28
0.84
較亮

分析論證
（1）分析表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實(shí)際電壓越高，小燈泡電功率越大，小燈泡越亮。
（2）小燈泡的亮度時(shí)由它的實(shí)際功率決定的。
（3）小燈泡的實(shí)際電功率有多個(gè)，額定功率只有一個(gè)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)，P實(shí)=P額，小燈泡正常發(fā)光，測得P額=0.6W。
當(dāng)U實(shí)P額，小燈泡發(fā)光較亮。
2.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
選擇器材
電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓。例如，額定電壓為2.5V的小燈泡，至少選兩節(jié)干電池作為電源。
（1）電壓表量程的選擇應(yīng)參照小燈泡的額定電壓。
①若小燈泡的額定電壓時(shí)2.5V，則選擇0—3V量程；
②若小燈泡的額定電壓時(shí)3.8V，則選擇0—15V量程。
（2）電流表量程的選擇要參照小燈泡的額定電流的大小。
①若知道小燈泡的額定電壓和額定功率，則可以計(jì)算出小燈泡的額定電流的大小，電流表的路程略大于額定電流即可；
②若不能求出額定電流大小，可用試觸法確定電流表的量程。
③因?yàn)槌Ｒ姷男襞荩~定電壓1.5V—3.8V）額定電流均小于0.6A，故無特殊說明，電流表的量程可以直接選擇0—0.6A量程。
滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，滑動(dòng)變阻器的最大電阻應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，以使滑動(dòng)變阻器的調(diào)壓效果明顯。
連接電路
（1）連接電路前，要把開關(guān)斷開，防止由于電路連接錯(cuò)誤而發(fā)生短路，損壞電路元件。
（2）連接電流表和電壓表時(shí)，注意電流從“+”接線柱流入，從“—”接線柱流出。
（3）連接滑動(dòng)變阻器時(shí)，要“一上一下”選用接線柱。閉合開關(guān)前需把滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大處，防止電路中電流過大，損壞電路元件。
操作細(xì)節(jié)
（1）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，要緊盯電壓表的示數(shù)。
（2）調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時(shí)，要注意緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，實(shí)際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時(shí)通電時(shí)間不易過長，否則容易燒壞小燈泡。
（3）實(shí)驗(yàn)完畢，一定要先斷開開關(guān)，然后再拆卸電路，整理器材。
（4）分析數(shù)據(jù)時(shí)，不能把三次的電功率取平均值，因?yàn)檫@三次的電功率是三個(gè)不同電壓下的電功率，求平均值無任何意義。

辨析比較：三個(gè)伏安法測量實(shí)驗(yàn)的辨析

伏安法測小燈泡電功率
伏安法測小燈泡電阻
伏安法測未知電阻
不同點(diǎn)
原理
P=UI


多次測量的目的
獲得不同電壓下小燈泡的電功率
得到不同電壓下燈絲的電阻，研究燈絲電阻與溫度的關(guān)系
取平均值，減小誤差
相同點(diǎn)
電路圖


所測
物理量
都需要測出電壓U和電流I

3.伏安法測小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中常見故障及原因分析
常見故障現(xiàn)象
原因分析
燈泡不亮
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數(shù)
電源、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)或滑動(dòng)變阻器損壞，或接線柱接觸不良
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數(shù)
（1）滑動(dòng)變阻器接成定值電阻；（2）滑動(dòng)變阻器滑片在阻值最大處還為調(diào)節(jié)；（3）電源電壓過低
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表示數(shù)卻很大，接近電源電壓
（1）電流表、電壓表位置互換了；
（2）燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不良；
閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)
燈泡短路
電表問題
閉合開關(guān)，電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小
（1）電流表或電壓表的量程過大；（2）電源電壓太低；（3）滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過大
閉合開關(guān)，電流表或電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)
電流表或電壓表的“+”“-”接線柱接反了
閉合開關(guān)，電流表或電壓表指針的偏轉(zhuǎn)角度超過電表的量程
（1）電流表或電壓表量程選擇過??；（2）電路中出現(xiàn)短路；（3）滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值太小
開關(guān)問題
連接電路時(shí)，接完最后一根導(dǎo)線燈泡立即發(fā)光
連接電路時(shí)，開關(guān)一直處于閉合
滑動(dòng)變阻器問題
閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，電表示數(shù)及燈泡的亮度均無變化
滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入了上面（或下面）兩個(gè)接線柱
閉合開關(guān)，無論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡額定電壓
電源電壓過低
無論怎么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)總大于燈泡的額定電壓
（1）電源電壓過高；（2）選用滑動(dòng)變阻器最大阻值過小
閉合開關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強(qiáng)光后熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù)
滑動(dòng)變阻器同時(shí)接入了上面兩個(gè)接線柱或滑動(dòng)變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置，導(dǎo)致燈泡兩端電壓過高，燈泡燈絲熔斷

拓展延伸：用單一電表測小燈泡額定功率的典型電路
方法
電路原理圖
直接測量的物理量
小燈泡的電功率表達(dá)式
安阻法

變化開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I額
（U額=I1R0）

只閉合開關(guān)S1、S3，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)為I額；保持滑片位置不變，斷開開關(guān)S3，閉合S1、S2，電流表示數(shù)為I1

U額=（I1-I額）R0
伏阻法

閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1、U額



閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2與1端閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為U額；保持滑片位置不變，把開關(guān)S2與2閉合，記錄此時(shí)電壓表示數(shù)為U1



保持電源電壓U不變，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱至恰當(dāng)?shù)臄?shù)值，使電壓表示數(shù)為U額，記錄此時(shí)電阻箱的阻值R0



【典例1】小明做測“小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接的電路如圖甲所示，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線。

（1）小明通過移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成了如圖乙所示的U-I圖象，根據(jù)圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是___________W；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明僅將小燈泡換成定值電阻，來探究電流與電阻的關(guān)系，小明想要完成四組實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備好的定值電阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片P，使定值電阻兩端的電壓為2V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示；
②斷開開關(guān)，將定值電阻換成阻值為10Ω的電阻，閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向________（選填“左”或“右”）移動(dòng)；為完成此四組實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大電阻應(yīng)不小于___________Ω。
【答案】0.5；左；40。
【解析】(1)[1]由圖乙知，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，即其兩端電壓為2.5V，通過其電流為0.2A，所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
(2)[2]在實(shí)驗(yàn)中將5Ω定值電阻換成10Ω時(shí)，而實(shí)驗(yàn)電路為串聯(lián)電路，那么據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，若滑動(dòng)變阻器滑片的位置保持不變，則定值電阻兩端的電壓會(huì)變大，為了保持其兩端的電壓為2V不變，需要將滑片向左移動(dòng)，讓變阻器接入電路的阻值變大，以分去更多的電壓，才能讓定值電阻兩端的電壓保持不變。
[3]當(dāng)接入電路的定值電阻為20Ω時(shí)，變阻器需要接入電路的阻值最大，而定值電阻兩端的電壓保持為2V不變，那么變阻器兩端的電壓U1=U總-UL=6V-2V=4V
據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)有R:20Ω=4V:2V
所以變阻器接入電路的最大阻值R=40Ω。
【典例2】有一只小燈泡的銘牌上僅能看清“0.5A”的字樣，小強(qiáng)為了測量該小燈泡的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)他連接了如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表的示數(shù)始終為零，電壓表的示數(shù)接近3V保持不變，為了排除故障，接下來的操作合理的是____(選填字母)；
A．?dāng)Q緊開關(guān)兩端的接線柱B．?dāng)Q緊小燈泡和它兩端的接線柱
(2)他測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)原理是____(填公式)，圖甲中____(填儀器名稱)的量程選擇不合理；
(3)排除故障后，正確連接電路?使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)如圖乙所示為____V，小燈泡的額定功率為____W；
(4)小強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，利用如圖丙所示的電路，測出了另一只己知額定電流為I1的小燈泡的額定功率，請完成實(shí)驗(yàn)步驟：
①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為____；
②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0；
③則小燈泡的額定功率表達(dá)式P額=___(用字母表示)?
【答案】B；P=UI；電流表；2.4；1.2；I1；I12R0。
【解析】(1)[1]閉合開關(guān)S后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)了斷路；電壓表示數(shù)接近于電源電壓，說明電壓表與電源正負(fù)極之間是接通的，所以故障是燈泡斷路，因此應(yīng)擰緊小燈泡和它兩端的接線柱，檢查是否是由此引起的斷路，故選B。
(2)[2]伏安法測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI。
[3]小燈泡的額定電流為0.5A，電流表應(yīng)選小量程，圖甲中電流表的選擇大量程，故電流表的量程選擇不合理。
(3)[4] [5]圖乙所示電壓表選擇小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V，即小燈泡額定電壓為2.4V，小燈泡的額定功率P=U額I額=2.4V0.5A=1.2W
小燈泡的額定功率為1.2W。
(4) ①[6]閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光。
②③[7]保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，滑動(dòng)變阻器與電阻箱串聯(lián)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0；當(dāng)電流表示數(shù)為I1時(shí)，此時(shí)電阻箱連入電路的電阻與①中電流為I1時(shí)燈絲電阻相同；燈絲中電流為I1時(shí)阻值一定為R0，則小燈泡的額定功率P額=I12R0。
知識(shí)點(diǎn)二、利用電能表測量用電器的電功率
實(shí)驗(yàn)原理
用電能表測出待測用電器在某段時(shí)間內(nèi)消耗的電能，利用停表（秒表）測出所用時(shí)間，然后用公式進(jìn)行計(jì)算
實(shí)驗(yàn)器材
待測用電器、電能表、停表（秒表）
實(shí)驗(yàn)步驟
（1）從電能表表盤上記下用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)數(shù)N（或指示燈閃爍次數(shù)N）；
（2）斷開家里其他用電器的開關(guān)，只讓待測用電器在正常負(fù)荷下穩(wěn)定工作；
（3）用停表測量待測用電器工作時(shí)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)n（或指示燈閃爍次數(shù)n）所用時(shí)間；
（4）斷開待測用電器開關(guān)，計(jì)算其電功率。電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)n（或指示燈閃爍次數(shù)n）時(shí)所消耗的電能為，用電器的實(shí)際電功率。
【典例3】小鵬同學(xué)家的電能表如圖所示，則小鵬家已消耗的電能為___kW?h，轉(zhuǎn)盤已轉(zhuǎn)過___轉(zhuǎn)；他發(fā)現(xiàn)家里只使用一只電水壺（其它用電器都關(guān)閉）時(shí)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤3分鐘轉(zhuǎn)過100轉(zhuǎn)，電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率為___W。

【答案】30；6×104；1000。
【解析】（1）小鵬家到現(xiàn)在為止，已消耗的電能為30kW?h；
每消耗1kW?h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2000r，
小鵬家已消耗的電能為30kW?h，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)數(shù)：30×2000r=6×104r。
（2）只使用一只電水壺，電能表轉(zhuǎn)盤3分鐘轉(zhuǎn)過100轉(zhuǎn)，
消耗的電能：，∴W=0.05kW?h=1.8×105J，
∵t=3min=180s，
∴P=
故答案為：30；6×104；1000。
【方法幫】
題型一：實(shí)驗(yàn)器材的選擇
實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則
（1）電壓表、電流表的選擇原則：在滿足量程要求的前提下盡可能選擇小量程，以使測量結(jié)果的精確度更高。
（2）滑動(dòng)變阻器的選擇：①看允許通過的最大電流是否符合要求；②看最大阻值是否符合電路調(diào)節(jié)要求。
【典例】在測量“小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)器材有：
A．電源（電壓為4.5V），
B．電流表A1（量程為0﹣0.6A，電阻為0.5Ω）
C．電流表A2（量程為0﹣3A，電阻為0.2Ω）
D．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ）
E．電壓表V2（量程為15V，內(nèi)阻為1kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器R（阻值0﹣10Ω）
G．定值電阻R0=800Ω
H．待測小燈泡L（額定電壓為3.8V，額定功率大約是1.2W）
I．開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)要求：既要保證電路安全，又要提高測量精確度；為了減小系統(tǒng)誤差，測量時(shí)電表示數(shù)應(yīng)大于量程的三分之一。則
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，電流表應(yīng)選_______，電壓表應(yīng)選_______（選填器材前的字母代號）。
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，在虛線方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（其中部分電路已畫出）。________
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，請用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)器材連接起來使之成為實(shí)驗(yàn)電路（其中部分導(dǎo)線已連接好）。_______
（4）在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到_______端（選填實(shí)物圖中“a”或“b”）；正確連接實(shí)驗(yàn)電路后，開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，仔細(xì)檢查電路各部分均接觸良好，其原因可能是_______。

【答案】B；D；如圖；如圖；b；小燈泡L斷路。
【解析】（1）待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率大約是1.2W，
由P=UI得，小燈泡的額定電流大約為：，
因?yàn)樾襞軱的額定電流0.32A小于0.6A，且大于電流表A1量程的三分之一，
所以，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，電流表應(yīng)選B。
因?yàn)殡娫措妷簽?.5V，待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，大于V1的量程
但小于電壓表V2量程的三分之一，為了使偏轉(zhuǎn)角度盡量大，電壓表應(yīng)選D。
（2）為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)使其兩端的電壓為3.8V，由于電壓表（量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ），因此可將電壓表與R0串聯(lián)后在并聯(lián)在小燈泡L的兩端，電流表接在干路上（即電流表外接法），
當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時(shí)，其兩端的電壓為UL=3.8V，
根據(jù)串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電壓表和R0所在支路電壓：
串聯(lián)電路電流相等，所以電壓的比等于電阻的比，即電壓表V1與定值電阻R0兩端的電壓之比：

聯(lián)合以上兩式可解得：，；
所以實(shí)驗(yàn)電路圖如下：

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，按電流的流經(jīng)順序?qū)⑵溥B接起來，如下圖所示：

（4）根據(jù)保護(hù)電路的原則，在閉合開關(guān)前，應(yīng)使電路中的電流最小，即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，由實(shí)驗(yàn)電路可知，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到b端。
開關(guān)試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路性故障，電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源兩極是連通的，則故障應(yīng)為與電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚葱襞軱斷路。
題型二：實(shí)驗(yàn)電路故障分析

（1）首先要根據(jù)題干給出的條件確定是斷路還是短路：電流表有（無）示數(shù)，說明電流表所在電路時(shí)通路（斷路）；電壓表有（無）示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源兩極的電路時(shí)通路（斷路）；
（2）然后再分析、判斷是哪一部分發(fā)生斷路或短路。
【典例】在“測定小燈炮的電功率”實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的電路．當(dāng)閉合開關(guān)S后，若發(fā)現(xiàn)：
（1）燈泡發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，則故障原因是????；
（2）燈泡不發(fā)光，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障原因是????；
（3）燈泡發(fā)光，但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變，故障原因是????。

【答案】（1）電流表短路；（2）燈泡發(fā)生短路；（3）滑動(dòng)變阻器連接方法錯(cuò)誤（四個(gè)接線柱中接了兩上或兩下）。
【解析】（1）燈泡發(fā)光，說明電路是通路，電流表無示數(shù)，說明電流表短路；
（2）電壓表無示數(shù)，說明電路斷路或燈泡短路，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡不發(fā)光，說明燈泡發(fā)生了短路；
（3）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表和電壓表的示數(shù)均不變；
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，電表示數(shù)都不變，說明變阻器下面兩接線柱接入電路。
故答案為：（1）電流表短路；（2）燈泡發(fā)生短路；（3）滑動(dòng)變阻器連接方法錯(cuò)誤（四個(gè)接線柱中接了兩上或兩下）。
題型三：伏安法測小燈泡電功率
【典例】小王用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量額定電壓為的小燈泡電功率時(shí)，電源電壓為，若所用器材均能滿足實(shí)驗(yàn)需要。
（1）用筆畫線替代導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整______；
??
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)要______（選填“斷開”或“閉合”）；滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移到連入電路阻值______位置；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí)小燈泡正常發(fā)光，由圖乙可知，此時(shí)電流表的示數(shù)為______A，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為______，小燈泡的額定功率為______W；
（4）小王受此實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，想測定電動(dòng)自行車上用作照明的LED（發(fā)光二極管）額定功率。在老師的幫助下通過實(shí)驗(yàn)得到該LED的圖像如圖丙所示，由圖像可知LED燈的電阻隨電壓的增大而______（選填“增大”、“不變”或“減小”）。查閱資料知道該LED的額定電壓為，結(jié)合圖像可得該LED的額定功率為______W。
【答案】如圖；斷開；最大；0.3；；；減??；。
【解析】（1）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，一上一下，故用一根導(dǎo)線連接開關(guān)的右邊接線柱和滑動(dòng)變阻器下面的接線柱，用一根導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器上方的接線柱和電流表的正0.6A的接線柱即可，電壓表并聯(lián)在燈泡上，用一根導(dǎo)線接在燈泡的右端的接線柱，另外一端接在正3接線柱，再用一根導(dǎo)線接在燈泡的左端和電壓表負(fù)接線柱上，故如下圖所示：

（2）為了保護(hù)電路，需要斷開開關(guān)；為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移到連入電路阻值最大處。
（3）由圖乙可知，分度值為0.02A，選擇小量程，故讀數(shù)為0.3A；
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為
故小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為；小燈泡的額定功率為
故小燈泡的額定功率為。
（4）當(dāng)電壓為2.5V，電流為8mA，合計(jì)為0.008A，則此時(shí)的電阻為
當(dāng)電壓為3V時(shí)，此時(shí)的電流為24mA，此時(shí)的電阻為
故當(dāng)電壓變大時(shí)，電阻變小；結(jié)合圖像可得該LED的額定功率為
故圖像可得該LED的額定功率為。
題型四：單一電表測小燈泡的額定功率

測量小燈泡額定功率基本方法是伏安法，其他方法都是在伏安法基礎(chǔ)上衍生出來的。
（1）只有電流表時(shí)：利用并聯(lián)電路電壓相等的規(guī)律，用電流表和已知阻值的定值電阻串聯(lián)，然后與小燈泡并聯(lián)，間接測出小燈泡兩端的電壓；
（2）只有電壓表時(shí)：利用串聯(lián)電路電流相等的規(guī)律，將已知電阻和小燈泡串聯(lián)，用電壓表測出已知電阻兩端的電壓，便可以間接測出通過小燈泡的電流。
【典例】在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓U額＝2.5V。

(1)圖甲是測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖，圖中有一根線連接錯(cuò)誤，請?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正（______）
(2)小華設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)，請完成下列填空(電源電壓不變，R1和R2為滑動(dòng)變阻器，R2的最大電阻為R0)。
①只閉合開關(guān)________，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
②只閉合開關(guān)________，調(diào)節(jié)________，使電壓表的示數(shù)仍為2.5V；
③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2，則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝____________(用U額、R0、U1、U2表示)。
【答案】如圖；S、S1；S、S2；R1；。
【解析】(1)分析實(shí)物圖可知，此時(shí)燈泡與電流表并聯(lián)后又與電壓表串聯(lián)，故此時(shí)沒有電流通過，小燈泡不發(fā)光，電壓表測的是電源電壓約為3V；
為讓燈泡與電流表串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，將小燈泡右側(cè)連線改接到電壓表左側(cè)，如下圖：

?(2))①只閉合小燈泡所在支路,即閉合S、S1,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2使燈泡兩端電壓為額定電壓，即2.5V；
②利用等效替代的方法,只閉合R1所在支路,即閉合S、S2,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使R1兩端電壓為小燈泡的額定電壓,即2.5V,此時(shí)R1=RL；
③將R2的滑片P調(diào)至最左端,記下電壓表的示數(shù)為U1;再將R2的滑片P調(diào)至最右端,記下電壓表的示數(shù)為U2,根據(jù)串聯(lián)分壓的原理：=,解得,R1=；
小燈泡額定功率的表達(dá)式P額====。
題型五：利用電能表測用電器的電功率
解題通法：用電能表測用電器電功率的原理
由實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)n，求得消耗的電能，則用電器的電功率為。
【典例】小明家電能表如圖所示，他家同時(shí)使用的用電器總功率不能超過________W。將某用電器單獨(dú)接在該表上工作10 min，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過250轉(zhuǎn)。該用電器的電功率是________W。

【答案】4400；600。
【解析】(1)電能表的額定電壓是220V，允許通過的最大電流為20A，所以電路最大功率為

(2)“2500R/kW?h”表示每消耗1kW?h的電能電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)，所以電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)250轉(zhuǎn)消耗的電能，
則用電器的電功率。
【中考幫】
考點(diǎn)一：電功率的相關(guān)計(jì)算
【典例】（2022·綏化）在“測量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。

實(shí)驗(yàn)原理是______。
（2）圖甲中有一根導(dǎo)線多余導(dǎo)致電路錯(cuò)誤，請?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”；（ ）
（3）改正電路錯(cuò)誤后，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至______端；（選填“A”或“B”）
（4）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)。接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是______；
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（5）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為______；
（6）小華用如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)。電源電壓不變，R1和R2為滑動(dòng)變阻器，R2的最大阻值為R0。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為U額；
②只閉合開關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的示數(shù)仍為U額；
③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表示數(shù)為U2，則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額=______。（用U額、R0、U1、U2表示）
【答案】①；②如圖；③B ；④C；⑤0.75；⑥。
【解析】（1）[1]由公式P=UI可知，用電壓表測出燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過燈泡的電流，就可以計(jì)算出燈泡的電功率。
（2）[2]由圖甲可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡左側(cè)接線柱連接的導(dǎo)線會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器接線錯(cuò)誤，同時(shí)使燈泡短路，應(yīng)該去掉，如圖所示

（3）[3]為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，即滑片調(diào)至B端。
（4）[4]閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，可能是通過燈泡的電流太小，實(shí)際電功率太小，所以接下來應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，減小電阻，觀察燈泡是否發(fā)光，故C符合題意，AB不符合題意。
故選C。
（5）[5]圖乙可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，小燈泡的額定功率為
P額=U額I額=2.5V×0.3A=0.75W
（6）[6]①只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為U額；
②只閉合開關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)R1，使電壓表的示數(shù)仍為U額；此時(shí)，R1連入電路的阻值等于小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，R2連入電路的電阻為零，電壓表的示數(shù)U1即為電源電壓；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，此時(shí)R1、R2串聯(lián)，電壓表示數(shù)為U2，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律，R2兩端的電壓為
U滑=U1-U2
根據(jù)歐姆定律，電路中的電流為
滑動(dòng)變阻器R1接入電路的電阻為
根據(jù)等效替代法，此時(shí)R1連入電路的電阻的大小等于小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻RL的大小，則小燈泡的額定功率為。
該題要求同學(xué)們能正確使用實(shí)驗(yàn)器材獲取實(shí)驗(yàn)信息；能分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)，形成初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)論；能制定有新意的科學(xué)探究方案，靈活運(yùn)用合適的實(shí)驗(yàn)器材和方案達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康模@取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這是物理核心素養(yǎng)科學(xué)探究的體現(xiàn)。
考點(diǎn)二：用電能表測用電器的電功率
【典例】（2022·本溪鐵嶺遼陽）如圖所示是小明家的電能表，他家電路中可以接入用電器的最大總功率為______W。將電視機(jī)單獨(dú)接入電路正常工作6min，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)6轉(zhuǎn)，電視機(jī)的功率為______W。電視機(jī)正常工作1h，消耗的電能為______J。

【答案】①4400；②100；③3.6×105。
【解析】[1]由圖可知，電能表額定電壓為220V，允許通過的最大電流為20A，所以電路中可以接入用電器的最大總功率為P=UI=220V×20A=4400W
[2]電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)6轉(zhuǎn)消耗的電能為
電視機(jī)的電功率為
[3]電視機(jī)正常工作1h，消耗的電能為W=Pt=100W×1×36×103s=3.6×105J。
【作業(yè)幫】
一、基礎(chǔ)練（知識(shí)鞏固）
1.下列電學(xué)實(shí)驗(yàn)中均需要測量多組數(shù)據(jù)，其測量目的是為了求平均值減小誤差的是（? ）。
A．探究電流與電壓的關(guān)系 B．探究電流與電阻的關(guān)系
C．測量定值電阻的阻值 D．研究小燈泡的電功率
【答案】C。
【解析】A．“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”，進(jìn)行多次測量的目的是找出普遍規(guī)律，故A不符合題意；
B．探究電流與電阻的關(guān)系，進(jìn)行多次測量的目的是找出普遍規(guī)律，故B不符合題意；
C．用伏安法測量定值電阻的阻值，進(jìn)行多次測量的目的是求平均值，減小誤差，故C符合題意；
D．測小燈泡電阻中，小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，不能取平均值，故D不符合題意。
故選C。
2.如圖所示，是電學(xué)中常見的電路圖，在A、B兩點(diǎn)間分別接入下列選項(xiàng)中加點(diǎn)字的元件，并進(jìn)行對應(yīng)實(shí)驗(yàn)，對滑動(dòng)變阻器在此實(shí)驗(yàn)中的作用描述正確的是（　?。?。

A．探究電流與電壓的關(guān)系——改變定值電阻兩端電壓
B．探究電流與電阻的關(guān)系——調(diào)節(jié)電阻兩端電壓成倍數(shù)變化
C．測量定值電阻的阻值——僅僅為了保護(hù)電路
D．測量小燈泡的電功率——改變小燈泡兩端電壓，求平均電功率
【答案】A。
【解析】A．探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路，另一個(gè)作用就是改變定值電阻兩端電壓，故A正確；
B．根據(jù)控制變量法的思路，研究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要保持導(dǎo)體兩端的電壓不變，而電路中換用阻值不同的電阻時(shí)，電阻兩端的電壓就要改變，滑動(dòng)變阻器正好起到保持電阻兩端的電壓不變的作用，故B錯(cuò)誤；
C．測量定值電阻的阻值時(shí)，通過改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，從而改變了待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，可以多測幾組數(shù)據(jù)，通過求平均值來減小誤差，故C錯(cuò)誤；
D．在“伏安法”測小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用是：通過改變小燈泡兩端的實(shí)際電壓與通過小燈泡的電流，測得多組數(shù)據(jù)，可比較燈泡的實(shí)際功率與小燈泡亮度之間的關(guān)系，不是為了求平均功率，故D錯(cuò)誤。
故選A。
3.在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和電壓表均有讀數(shù)。則故障原因可能是（　　）。

A．L1斷路 B．L1短路 C．L2斷路 D．L2短路
【答案】D。
【解析】串聯(lián)電路中L1燈亮，L2不亮，電壓表測L1的電壓，電壓表有示數(shù)，并且電流表也有示數(shù)，說明電路為通路；燈L2不亮，故障可能是該燈泡被短路了，也可能是該燈泡的實(shí)際功率過小，從選項(xiàng)中可得，該電路的故障只能選短路，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
4.測一額定電壓為U0的小燈泡的額定電功率實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)沒有電壓表，利用一個(gè)已知電阻R0、若干開關(guān)、電源電壓為U的學(xué)生電源和導(dǎo)線。她設(shè)計(jì)出如圖所示電路圖，所有開關(guān)斷開，將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大。閉合開關(guān)S、S1調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直到電流為，保持開關(guān)S閉合和滑動(dòng)變阻器的滑片位置不動(dòng)，閉合開關(guān)S2后斷開開關(guān)S1，記下此時(shí)的電流I，則小燈泡的額定電功率為（? ）。

A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】閉合開關(guān)S、S2時(shí)，R0與L并聯(lián)，電流表測總電流，閉合開關(guān)S、S1時(shí)，電流表測通過R0的電流，所以燈泡電功率為
故BCD錯(cuò)誤，A正確。
故選A。
5.在探究小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電源、小燈泡（額定電壓為2.5V）、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各1個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)中電流表已燒壞，身邊有一個(gè)定值電阻R0，利用現(xiàn)有的器材測出小燈泡的額定功率。
（1）畫出電路圖______；
（2）寫出簡單實(shí)驗(yàn)步驟，推導(dǎo)出小燈泡額定功率的表達(dá)式______。
【答案】如圖；。
【解析】（1）[1]探究小燈泡額定功率時(shí)，先使小燈泡兩端的電壓為小燈泡的額定電壓，再測量此電壓下流過小燈泡的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算小燈泡的額定功率，電路連接如下圖所示：

（2）[2]①如圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，開關(guān)斷開，滑動(dòng)變阻器移動(dòng)到阻值最大處，電壓表與小燈泡并聯(lián)。
②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至電壓表的讀數(shù)為2.5V，得到通過小燈泡電流
③將電壓表并聯(lián)在R0兩端，測出R0兩端的電壓U'，通過小燈泡的電流
④因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器滑片沒有滑動(dòng)，將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端和R0兩端，對電路沒有影響，因此I=I'，即
所以
則小燈泡額定功率。
二、綜合練（能力提升）
6.小明用圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率（部分實(shí)驗(yàn)器材的規(guī)格已標(biāo)明）。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中滑動(dòng)變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大；______
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該______；
（3）實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，兩電表指針始終處于圖乙所示位置，則接線柱______間（填接線柱的數(shù)字編號）出現(xiàn)了______（選填“短路”或“斷路”）；
（4）故障排除后，小明從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖像如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是______W，所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是下列四個(gè)選項(xiàng)中的______（選填選項(xiàng)前字母）；
A．“5Ω，2A” ?B．“15Ω，2A” ?C．“25Ω，2A”? D．“30Ω，2A”
（5）在每次調(diào)節(jié)中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小了，小燈泡的阻值變化了，則______，（選填“＞”、“＜”或“=”），你的理由是：______。
【答案】如圖；斷開；③⑥⑦；斷路；0.75；C；＞；見詳解。
【解析】（1）[1]滑片置于最左端，要使滑動(dòng)變阻器接入阻值最大，下面應(yīng)接入右端的接線柱，如圖所示

（2）[2]為防止在連接電路時(shí)出錯(cuò)而損壞電路元件，故在電路連接時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)。
（3）[3][4]根據(jù)題意，如圖電流表示數(shù)為0，表明電路可能存在斷路，電壓表示數(shù)為電源電壓，表明電壓表與電源之間是通路，斷路部分為與電壓表并聯(lián)的部分電路，所以接線柱③⑥⑦之間發(fā)生了斷路。
（4）[5]由圖甲可知，小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖丙可知，當(dāng)小燈泡的兩端電壓為時(shí)，，由電功率的計(jì)算公式可得小燈泡的額定功率為
[6]當(dāng)滑動(dòng)變阻器處在最大阻值時(shí)，電路中電流最小，所以時(shí)，，則根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
根據(jù)歐姆定律可得滑動(dòng)變阻器的最大電阻為
所以選擇的滑動(dòng)變阻器為“25Ω，2A”，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
（5）[7][8]根據(jù)題意，總電阻為
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入的阻值減小時(shí)，電路中的電流在變大，由歐姆定律可知，此時(shí)總電阻變小，而滑動(dòng)變阻器接入的電阻變小，燈泡的電阻變大，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小的量要大于小燈泡的阻值增加的量，故。
7.九年級三班的同學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，曉紅組選用了一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）圖甲是已經(jīng)連接的部分實(shí)驗(yàn)電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在答題卡上把實(shí)物電路連接完整；
（2）在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該是______的；
（3）曉紅組連接完實(shí)驗(yàn)電路，檢查無誤后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)通過燈泡的電流是______A；
（4）曉紅組想繼續(xù)測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到觀察到電壓表的示數(shù)為______V；
（5）小強(qiáng)組連接完實(shí)驗(yàn)電路，檢查無誤后，閉合開關(guān)，電路工作正常。過一段時(shí)間后，突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)電表的示數(shù)變?yōu)榱?，而另一個(gè)電表的示數(shù)變大。若此時(shí)實(shí)驗(yàn)電路中只有一處出現(xiàn)故障，則可能的情況是______。
A．小燈泡短路，電壓表示數(shù)為零???????B．變阻器短路，電壓表示數(shù)為零??????????
C．小燈泡開路，電流表示數(shù)為零???????D．變阻器開路，電流表示數(shù)為零
【答案】如圖；斷開；0.16；左；2.5；AC。
【解析】（1）[1]“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測量燈泡的電壓，與燈泡并聯(lián)，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0~3V量程，滑動(dòng)變阻器采用一上一下的方法接入電路，故在滑動(dòng)變阻器上方的左端或右端接線柱上，如圖所示：

（2）[2]為了保護(hù)電路，在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該是斷開。
（3）[3]圖甲可知，電流表選擇0~0.6A量程，分度值為0.02A，則圖乙的示數(shù)為0.16A。
（4）[4][5]此時(shí)燈泡兩端電壓為2V，則需要將燈泡兩端電壓增大為2.5V，才能測量燈泡的額定功率，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，需要減小滑動(dòng)變阻器的電壓，即將滑動(dòng)變阻器的滑片向左調(diào)節(jié)，直到觀察到電壓表的示數(shù)為2.5V。
（5）[6]A．閉合開關(guān)，電路工作正常，過一段時(shí)間后，突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)電表的示數(shù)變?yōu)榱悖硪粋€(gè)電表的示數(shù)變大。若小燈泡短路，則電壓表示數(shù)為0，即示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大，故A符合題意；
B．若滑動(dòng)變阻器短路，則電流表和電壓表示數(shù)都變大，故B不符合題意；
C．若小燈泡開路，則電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)為0，即示數(shù)變小，故C符合題意；
D．若變阻器開路，則電壓表和電流表示數(shù)為0，故D不符合題意。
故選AC。
8.關(guān)于小燈泡的幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。

（1）測量標(biāo)有“2.5V”小燈泡的額定功率。
①請你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物電路連接完整，且滑動(dòng)變阻器的滑片P向左端移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，連線不得交叉；______
②閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，小英猜想可能的原因：①小燈泡的燈絲斷了；②小燈泡短路；③滑動(dòng)變阻器斷路。她再觀察，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，由此可判斷猜想 ______是錯(cuò)誤的；又進(jìn)一步觀察到電壓表有示數(shù)，最終確定猜想 ______是正確的；（兩空均選填“①”“②”或“③”）
③問題解決后，小美移動(dòng)滑片，眼睛觀察 ______的示數(shù)（選填“電壓表”或“電流表” ），當(dāng)示數(shù)為 ______時(shí)，說明小燈泡正常發(fā)光。測量完燈泡的額定功率后，小美又測了幾組數(shù)據(jù)，并繪出小燈泡的I-U圖像如乙圖所示，小燈泡的額定功率為 ______W；繼續(xù)分析乙圖可知，小燈泡兩端的實(shí)際電壓越 ______，實(shí)際功率越大。小美利用圖乙計(jì)算出了小燈泡在不同電壓下的電阻，發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下電阻不同，是因?yàn)闊襞蓦娮枋?______影響；
（2）同組的小明將自己實(shí)驗(yàn)用的一個(gè)小燈泡和小美的“2.5V 0.3A”的小燈泡串聯(lián)接在電路中，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小美的小燈泡發(fā)光較亮，自己的小燈泡發(fā)光較暗，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可以判斷出 ______的小燈泡電阻大。（選填“小明”或“小美” ）
【答案】如圖；②；①；電壓表；2.5V；0.75；大；溫度；小美。
【解析】（1）[1]由題可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)與小燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左端移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，說明滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值減小，故應(yīng)將A接線柱接入電路；電壓表與燈泡并聯(lián)測其兩端電壓，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V，所以電壓表使用0~3V量程，如圖所示：

[2][3]閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電流表示數(shù)為零，可以判斷電路是斷路，猜想②小燈泡短路是錯(cuò)誤的；又進(jìn)一步觀察到電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源之間的電路連接是通路，確定猜想①小燈泡的燈絲斷了是正確的。
[4][5]因?yàn)闊襞菰陬~定電壓下才能正常發(fā)光，所以移動(dòng)滑片時(shí)眼睛觀察電壓表的示數(shù)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。
[6]根據(jù)圖乙所示的小燈泡的I-U圖像知，燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A，則小燈泡的額定功率是
[7][8]由圖乙可知，燈泡兩端的電壓增大，通過燈泡的電流也增大，但燈泡兩端的電壓增加比通過燈泡的電流增加的更快，由歐姆定律可知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大，由P=UI可知，電壓和電流都增大時(shí)，電功率增大，溫度升高，說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
（2）[9]小美的小燈泡發(fā)光較亮，小明的小燈泡發(fā)光較暗，說明小美的小燈泡的實(shí)際功率比小明的大，由串聯(lián)電路中電流處處相等可知，通過兩燈泡的電流相等，根據(jù)P=I2R可知，小美的小燈泡的電阻大。
三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）
9．如圖所示，小明在做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（設(shè)電壓恒為6V不變）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲的電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，規(guī)格分別為R1“10Ω1A”和R2“30Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干。

（1）連接電路時(shí)，小明應(yīng)選用規(guī)格為______（選填“R1”“R2”）的滑動(dòng)變阻器；
（2）連接好電路后，閉合開關(guān)前，在甲圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于______端（選填“A”或“B”）；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡發(fā)生______（選填“短路”或“斷路”）；
（3）排除故障，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某位置時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.2V，若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向______（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為______V；通過實(shí)驗(yàn)，小燈泡的U-I圖像如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W。
（4）由圖乙可知，小燈泡燈絲電阻大小的變化可能與______有關(guān)。
【答案】R2；A；短路；B；2.5；0.625W；燈絲溫度。
【解析】（1）[1]小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流
電源電壓U=6V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻
所以連接電路時(shí)，應(yīng)選用R2接入電路。
（2）[2]閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最大阻值處，圖甲中滑動(dòng)變阻器選用右下接線柱接入電路，所以滑片應(yīng)置于最左端，即滑片應(yīng)置于A端。
[3]小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，說明電壓表被短路了，即小燈泡發(fā)生了短路。
（3）[4][5]想測量小燈泡的額定功率，需調(diào)節(jié)滑片使小燈泡兩端電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律，判斷應(yīng)將滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻調(diào)小，所以滑片P應(yīng)向B端移動(dòng)直到電壓表的示數(shù)為2.5V。
[6]由乙圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，流過小燈泡的電流為0.25A。小燈泡的額定功率

（4）[7]小燈泡的電阻受燈絲溫度的影響。
10.在“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物電路連接完整______，要求滑動(dòng)變阻器的滑片Р向右端移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，連線不得交叉；
（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，出現(xiàn)該狀況的原因是______。（填字母序號）
A．電流表內(nèi)部斷路了
B．燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路
C．燈泡的燈絲斷了
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為______A，小燈泡的額定功率為______W；
（4）另一組的小芳在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表已損壞無法使用，老師給她一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻，同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，并正確測出小燈泡的額定功率，已知電源電壓不變，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片Р使電壓表讀數(shù)為小燈泡額定電壓U額；
②閉合開關(guān)S，斷開S1，再閉合S2，保持滑動(dòng)變阻器滑片Р位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U；
③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝______。（用U額、U、R0表示）
【答案】如圖；B；0.3；0.75；。
【解析】（1）[1]滑動(dòng)變阻器的滑片Р向右端移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，電路中電流變大，由可知電路中的電阻變小，變阻器連入電路的電阻變小，故右下接線柱應(yīng)接入電路，如圖所示：

（2）[2]A．若電流表內(nèi)部斷路了，則整個(gè)電路斷路，兩表都沒有示數(shù)，故A不符合題意。
B．若燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路，電壓表沒有示數(shù)，電路為通路，電流表有示數(shù)，故B符合題意。
C．若燈泡的燈絲斷了，電流表沒有示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，有示數(shù)，不符合題意；
故選B。
（3）[3][4]由圖乙可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[5]在①中，電壓表測燈的電壓，燈正常發(fā)光，在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時(shí)各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)定值電阻的電壓U0=U-U額
由歐姆定律可得，燈泡的額定電流
小燈泡額定功率的表達(dá)式。