初中物理蘇科版九年級(jí)全冊(cè)電功率第3課時(shí)隨堂練習(xí)題

這是一份初中物理蘇科版九年級(jí)全冊(cè)電功率第3課時(shí)隨堂練習(xí)題，共17頁(yè)。試卷主要包含了會(huì)用特殊方法測(cè)量小燈泡的電功率，2W“的字樣，5V），11≈7個(gè)，9Ω，等內(nèi)容，歡迎下載使用。
?二、電功率
第3課時(shí) 測(cè)量小燈泡的電功率
目標(biāo)導(dǎo)航

1. 掌握伏安法測(cè)量小燈泡電功率的方法。
2.會(huì)用特殊方法測(cè)量小燈泡的電功率。
知識(shí)精講

知識(shí)點(diǎn)01 電功率的測(cè)量
（1） 利用功能關(guān)系：用電能表測(cè)用電器消耗的電能W。用停表測(cè)用電器的用電時(shí)間t。由定義式P = W/t計(jì)算出電功率。
（2） 利用伏安法
實(shí)驗(yàn)室中，常常通過電流和電壓的測(cè)量來間接得知用電器的電功率。電功率與電壓、電流的關(guān)系：P = U1。
【即學(xué)即練1】
某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖甲所示器材測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率小于1W，電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”，圖甲所示是該實(shí)驗(yàn)小組沒有連接完整的電路。

（1）請(qǐng)你用筆線代替導(dǎo)線，在圖甲中把電路連接完整
（2）正確連接完電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)明顯，仔細(xì)檢查，連接無誤，那么出現(xiàn)該狀況的原因應(yīng)該是 （選填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．電流表內(nèi)部斷路了 B．燈泡的燈絲斷了
C．燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路 D．滑動(dòng)變阻器的電阻線斷了
（3）排出故障后，通過正確操作，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，其值為　 　A，小燈泡的額定功率為　 　W。
（4）測(cè)出小燈泡的額定功率后，再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向　 ?。ㄟx填“左”或“右”）端滑動(dòng)。
（5）測(cè)量小燈泡的電功率　 ?。ㄟx填“需要”或“不需要”）多次測(cè)量求平均值，原因是　 　。
（6）圖丙是該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)測(cè)量小燈泡電功率的電路圖，測(cè)量后他們對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，考慮電表本身對(duì)電路的影響，該電路主要是由于所測(cè)　 ?。ㄟx填“電壓”或“電流”）值偏大引起小燈跑電功率偏大的。
【即學(xué)即練2】
小燈泡的額定電壓已知、定值電阻R0的阻值已知，小明設(shè)計(jì)了四種不同的方案打算測(cè)量小燈泡的額定功率，在電路不能重新拆接的條件下，其中不能夠測(cè)出小燈泡額定功率的是（　?。?br /> A． B． C．D．
能力拓展

【典例1】
一個(gè)彩色燈泡上標(biāo)有“36V 7.2W“的字樣（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響）
求：（1）該燈泡正常工作時(shí)的電流和燈絲的電阻；
（2）若接在220V的照明電路中使用，至少需要串聯(lián)多少個(gè)這種燈泡才行。




【典例2】
小明在做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)連接了如圖甲所示的電路
（1）閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在電路中將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)測(cè)出正確的連線。
（2）正確連接電路后，滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示小燈泡此時(shí)的電功率是多少？
（3）小明根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的I﹣U圖象（圖丙），分析評(píng)估時(shí)，小明對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了困惑，他認(rèn)為：由歐姆定律I=知，I與U之間的變化關(guān)系是正比函數(shù)，所以其圖象理論上應(yīng)該是過原點(diǎn)的一條直線，請(qǐng)你幫助他解除困惑。





分層提分

題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
1．（多選題）如圖所示，定值電阻R0=10Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，燈泡L上標(biāo)有“3V 0.6W”的字樣，忽略燈絲電阻的變化。只閉合開關(guān)S、S1，并把R的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為0.1A，下列說法正確的是（　　）

A．電源電壓為3V B．此電路的最小功率為0.3W
C．此電路的最大功率為1.5W D．通過燈泡L的最大電流為0.2A
2．如圖所示，一個(gè)標(biāo)有“2.5V 0.5W”的小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電源兩端的電壓為6V保持不變。開關(guān)S閉合后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光。求：
（1）小燈泡正常發(fā)光100s，消耗了多少電能？
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是多少？







3．小明同學(xué)利用電流表和電阻箱測(cè)量小燈泡的功率，設(shè)計(jì)并接了如圖甲所示的實(shí)物電路。

（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)S1前，應(yīng)將滑片P移到動(dòng)變阻器的 （“A”或“B”）端。
（2）閉合開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為I1，如圖乙所示，I1= A；
（3）將開關(guān)S2扳向“2”，保待滑動(dòng)變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)仍為I1，此時(shí)R=5Ω；則步驟（2）中小燈泡的電阻R1= Ω，測(cè)量小燈泡電阻的方法是 （選填“控制變量法”或“等效替代法”）；
（4）步驟（2）小燈泡的實(shí)際功率P1= W；
（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關(guān)于燈泡額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)為最有可能的是 。
A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1
題組B 能力提升練
1.如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻、R為電阻箱，調(diào)整電阻箱R的電阻值，電流表示數(shù)I的倒數(shù)與電阻箱阻值R的關(guān)系如圖乙所示，以下說法中正確的是（ ）
A. 電源電壓為3.6V
B. 通過R0的最大電流為2A
C. 調(diào)整電阻箱R的阻值，則R的最大功率為0.75W
D. 調(diào)整電阻箱R的阻值，則R0的最大功率為0.48W

2．在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，提供如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．電源（輸出電壓恒為4.5V）
B．小燈泡（額定電壓3.5V．電阻約為10Ω）
C．滑動(dòng)變阻器（0﹣10Ω，最大電流2A）
D．電壓表（量程0∽3V）
E．電流表（量程0﹣0.6A﹣3A）
（1）實(shí)驗(yàn)小組初步設(shè)計(jì)電路如圖甲所示。經(jīng)分析此電路無法測(cè)出小燈泡的額定功率，原因是 。
（2）重新設(shè)計(jì)電路如圖乙所示，請(qǐng)對(duì)照此圖在答題卡圖中用筆畫線替代導(dǎo)線，完成實(shí)物圖的連接。
（3）連接電路完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表不動(dòng)，電壓表也無示數(shù)，若電路中只有一處故障，可能是 。
A．小燈泡斷路 B．電壓表斷路 C．滑動(dòng)變阻器斷路
（4）排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為U= V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖丁所示，則小燈泡的額定功率P額= W。

題組C 培優(yōu)拔尖練
1．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）圖甲是某小組連接的電路，其中有一根多余的導(dǎo)線，導(dǎo)致電路連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”。
（2）拆除多余的導(dǎo)線后，正確操作，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W。
（3）圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的通過小燈泡的電流I與其兩端電壓U的關(guān)系圖像，分析圖像可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻為 　 　Ω；當(dāng)小燈泡兩端電壓升高時(shí)，其電阻的變化情況是 　 ?。ㄟx填正確選項(xiàng)前的字母）。
A.保持不變 B.逐漸減小 C.逐漸增大

二、電功率
第3課時(shí) 測(cè)量小燈泡的電功率
目標(biāo)導(dǎo)航

1. 掌握伏安法測(cè)量小燈泡電功率的方法。
2. 會(huì)用特殊方法測(cè)量小燈泡的電功率。
知識(shí)精講

知識(shí)點(diǎn)01 電功率的測(cè)量
（1） 利用功能關(guān)系：用電能表測(cè)用電器消耗的電能W。用停表測(cè)用電器的用電時(shí)間t。由定義式P = W/t計(jì)算出電功率。
（2） 利用伏安法
實(shí)驗(yàn)室中，常常通過電流和電壓的測(cè)量來間接得知用電器的電功率。電功率與電壓、電流的關(guān)系：P = U1。
【即學(xué)即練1】
某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用圖甲所示器材測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率小于1W，電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”，圖甲所示是該實(shí)驗(yàn)小組沒有連接完整的電路。

（1）請(qǐng)你用筆線代替導(dǎo)線，在圖甲中把電路連接完整
（2）正確連接完電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)明顯，仔細(xì)檢查，連接無誤，那么出現(xiàn)該狀況的原因應(yīng)該是 （選填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．電流表內(nèi)部斷路了 B．燈泡的燈絲斷了
C．燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路 D．滑動(dòng)變阻器的電阻線斷了
（3）排出故障后，通過正確操作，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，其值為　 　A，小燈泡的額定功率為　 　W。
（4）測(cè)出小燈泡的額定功率后，再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向　 ?。ㄟx填“左”或“右”）端滑動(dòng)。
（5）測(cè)量小燈泡的電功率　 ?。ㄟx填“需要”或“不需要”）多次測(cè)量求平均值，原因是　 　。
（6）圖丙是該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)測(cè)量小燈泡電功率的電路圖，測(cè)量后他們對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了誤差分析，考慮電表本身對(duì)電路的影響，該電路主要是由于所測(cè)　 　（選填“電壓”或“電流”）值偏大引起小燈跑電功率偏大的。
【答案】：（1）如上；（2）B；（3）0.2；0.76；（4）右；（5）不需要；燈在不同電壓下的功率不同；（6）電流。
【解析】（1）燈的額定電壓為3.8V，故電壓表選用大量程與燈并聯(lián)，將變阻器的最大電阻連入電路中與燈串聯(lián)，如下所示：

（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)，不符合題意；B．若燈泡的燈絲斷了，燈不亮，電流表沒有示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)電源電壓有示數(shù)，符合題意；C．若燈座內(nèi)部出現(xiàn)了短路，則電壓表沒有示數(shù)，電流表有示數(shù)，不符合題意；D．若滑動(dòng)變阻器的電阻線斷了，則整個(gè)電路斷路，兩表都沒有示數(shù)，不符合題意；故選B；（3）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，其值為0.2A，小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。（4）測(cè)出小燈泡的額定功率后，再測(cè)大于小燈泡額定功率的實(shí)際功率，要增大燈電壓，減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)。（5）燈在不同電壓下的功率不同，故不需要多次測(cè)量求平均值；（6）根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)等于燈的電壓與通過電壓表電流大小和，故該電路主要是由于所測(cè)電流值偏大引起小燈跑電功率偏大的。
【即學(xué)即練2】
小燈泡的額定電壓已知、定值電阻R0的阻值已知，小明設(shè)計(jì)了四種不同的方案打算測(cè)量小燈泡的額定功率，在電路不能重新拆接的條件下，其中不能夠測(cè)出小燈泡額定功率的是（　?。?br /> B． B． C．D．
【答案】：B。
【解析】解：A、電壓表測(cè)燈的電壓，通過移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)燈的電壓為額定電壓時(shí)，用電流表測(cè)出燈的電流，根據(jù)P＝UI可求出燈的額定功率；故A不合題意。
B、圖中只有電流表，通過開關(guān)的轉(zhuǎn)換，定值電阻與燈分別與變阻器串聯(lián)，無法確定燈是否正常發(fā)光，故不能求出燈的額定功率；故B符合題意。
C、只閉合S、S1，電壓表測(cè)燈的電壓，移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為U額，則燈正常發(fā)光；
保持滑片位置不動(dòng)，閉合S2，斷開合S1，記下電壓表的示數(shù)U1，此時(shí)電壓表測(cè)R0與燈的電壓，因電路的連接沒有改變，各電阻的大小和電壓沒有改變，燈仍正常發(fā)光，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R0的電壓：
U0＝U1﹣U額，通過R0的電流，即燈的額定電流：故C不合題意。
I＝，根據(jù)P＝UI可求燈的額定功率；D、只閉合S、S2，R0與電流表串聯(lián)后再與燈并聯(lián)，通過移動(dòng)變阻器的滑片使電流表示數(shù)為時(shí)，由歐姆定律和并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為U額，燈正常發(fā)光；
保持滑片位置不變，只閉合S、S1，使電流表測(cè)燈與R0并聯(lián)的總電流，因電路的連接關(guān)系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律求出燈的額定電流，根據(jù)P＝UI可得出燈的額定功率的表達(dá)式；故D不合題意。
能力拓展

【典例1】
一個(gè)彩色燈泡上標(biāo)有“36V 7.2W“的字樣（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響）
求：（1）該燈泡正常工作時(shí)的電流和燈絲的電阻；
（2）若接在220V的照明電路中使用，至少需要串聯(lián)多少個(gè)這種燈泡才行。
【答案】（1）該燈泡正常工作時(shí)的電流為0.2A，燈絲的電阻為180Ω；
（2）若接在220V的照明電路中使用，至少需要串聯(lián)7個(gè)這種燈泡才行。

【解析】解：
（1）由P=UI可得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL===0.2A，
由I=可得燈絲電阻：RL===180Ω；
（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，要使小燈泡接在220V的電路中使用，串聯(lián)小燈泡的個(gè)數(shù)：
n=≈6.11≈7個(gè)。
【典例2】
小明在做“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)連接了如圖甲所示的電路
（1）閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在電路中將連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)測(cè)出正確的連線。
（2）正確連接電路后，滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)如圖乙所示小燈泡此時(shí)的電功率是多少？
（3）小明根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的I﹣U圖象（圖丙），分析評(píng)估時(shí)，小明對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了困惑，他認(rèn)為：由歐姆定律I=知，I與U之間的變化關(guān)系是正比函數(shù)，所以其圖象理論上應(yīng)該是過原點(diǎn)的一條直線，請(qǐng)你幫助他解除困惑。

【答案】：（1）如下圖；（2）小燈泡此時(shí)的電功率是0.9W；（3）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【解析】解：（1）由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，燈泡連接錯(cuò)誤，將燈泡左端接線柱與開關(guān)的右接線柱連線斷開，改接為燈泡左接線柱與電壓表負(fù)接線柱相連即可，電路圖如圖所示；
；
（2）由圖乙可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.5V，
由圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.36A，
則小燈泡的額定電功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；
（3）由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過燈泡的電流與電壓不成正比。
分層提分

題組A 基礎(chǔ)過關(guān)練
1．（多選題）如圖所示，定值電阻R0=10Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，燈泡L上標(biāo)有“3V 0.6W”的字樣，忽略燈絲電阻的變化。只閉合開關(guān)S、S1，并把R的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為0.1A，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電源電壓為3V B．此電路的最小功率為0.3W
C．此電路的最大功率為1.5W D．通過燈泡L的最大電流為0.2A
【答案】：ABC。
【解析】解：（1）只閉合開關(guān)S、S1，R的滑片移到最右端，R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，R的滑片移到最右端連入電路的電阻為20Ω，則總電阻：
R=R0+R滑=10Ω+20Ω=30Ω，
由I=可得，電源的電壓：
U=IR=0.1A×30Ω=3V；故A正確；
（2）若三個(gè)開關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端連入電路的電阻為0Ω，所以燈泡與R0并聯(lián)，此時(shí)電路中的電流最大；
則：P0===0.9W，
燈泡兩端的電壓UL=U=3V，與額定電壓3V相等，則燈泡正常發(fā)光；
由P=UI可得通過燈泡的最大電流為：
IL===0.2A，故D錯(cuò)誤；
PL=P額=0.6W，
所以最大總功率P最大=P0+PL=0.9W+0.6W=1.5W；故C正確；
（3）由于RL===15Ω＞R0=10Ω；根據(jù)電阻的串并聯(lián)特點(diǎn)可知：
當(dāng)燈泡與滑動(dòng)變阻器R的最大值串聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最大，電流最小，則總功率最??；
為：P最小===0.3W；故B正確；
2．如圖所示，一個(gè)標(biāo)有“2.5V 0.5W”的小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電源兩端的電壓為6V保持不變。開關(guān)S閉合后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光。求：
（1）小燈泡正常發(fā)光100s，消耗了多少電能？
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是多少？
【答案】：（1）50J （2） 17.5Ω
【解析】（1）W=Pt=0.5W×100s=50J
（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流為I=P/UL=0.5W/2.5V=0.2A
變阻器兩端電壓為UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V
變阻器接入電路的阻值為R=UR/I=3.5V/0.2A=17.5Ω
3．小明同學(xué)利用電流表和電阻箱測(cè)量小燈泡的功率，設(shè)計(jì)并接了如圖甲所示的實(shí)物電路。

（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)S1前，應(yīng)將滑片P移到動(dòng)變阻器的 （“A”或“B”）端。
（2）閉合開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為I1，如圖乙所示，I1= A；
（3）將開關(guān)S2扳向“2”，保待滑動(dòng)變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)仍為I1，此時(shí)R=5Ω；則步驟（2）中小燈泡的電阻R1= Ω，測(cè)量小燈泡電阻的方法是 （選填“控制變量法”或“等效替代法”）；
（4）步驟（2）小燈泡的實(shí)際功率P1= W；
（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關(guān)于燈泡額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)為最有可能的是 。
A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1
【答案】：（1）B；（2）0.2；（3）5；等效替代法；（4）0.2；（5）D。
【解析】解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)S1前，應(yīng)將滑片P移到動(dòng)變阻器的阻值最大處的B端。
（2）閉合開關(guān)S1，將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數(shù)為I1，如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，I1=0.2A；
（3）將開關(guān)S2扳向“2”，保待滑動(dòng)變阻器的阻值不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻箱的阻值R，使電流表的示數(shù)仍為I1，此時(shí)R=5Ω；則步驟（2）中小燈泡的電阻R1=5Ω，測(cè)量小燈泡電阻的方法是等效替代法；
（4）步驟（2）小燈泡的實(shí)際功率P1=I12RL=（0.2A）2×5Ω=0.2W；
（5）若小燈泡的額定電流為I0=2I1，假設(shè)燈泡的阻值不變，
則P額=I02R=（2I1）2R=4I12R=4P1。
由于燈泡的阻值不是定值，且燈泡的阻值會(huì)隨溫度的升高而變大，
所以，當(dāng)燈泡在正常工作時(shí)，燈泡的阻值變大，
則額定功率P0＞P額=4P1，所以最有可能的額定功率值為P0=5P1。
故選D。
題組B 能力提升練
1.如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，R0為定值電阻、R為電阻箱，調(diào)整電阻箱R的電阻值，電流表示數(shù)I的倒數(shù)與電阻箱阻值R的關(guān)系如圖乙所示，以下說法中正確的是（ ）
A. 電源電壓為3.6V
B. 通過R0的最大電流為2A
C. 調(diào)整電阻箱R的阻值，則R的最大功率為0.75W
D. 調(diào)整電阻箱R的阻值，則R0的最大功率為0.48W
【答案】C
【解析】解：閉合開關(guān)，R和串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流。
AB、當(dāng)電流表示數(shù)I的倒數(shù)為時(shí)，電路中電流為，此時(shí)R接入電路的電阻值為0，
根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)通過的電流最大，為，故B錯(cuò)誤；
根據(jù)歐姆定律可知電源電壓，
當(dāng)電流表示數(shù)I的倒數(shù)為時(shí)，電路中電流為，此時(shí)R接入電路的電阻值為，
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓，
聯(lián)立可得：，；故A錯(cuò)誤；
CD、調(diào)整電阻箱R的阻值，此時(shí)電路中的電流，根據(jù)可知R的電功率，
當(dāng)時(shí)，R的電功率最大，為，故C正確，D錯(cuò)誤。

閉合開關(guān)，R和串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流。
當(dāng)電流表示數(shù)I的倒數(shù)為時(shí)，電路中電流為，此時(shí)R接入電路的電阻值為0，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)通過的電流最大；
根據(jù)歐姆定律可得出電源電壓的表達(dá)式；
當(dāng)電流表示數(shù)I的倒數(shù)為時(shí)，電路中電流為，此時(shí)R接入電路的電阻值為，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得出電源電壓的表達(dá)式；
聯(lián)立兩表達(dá)式可得電源電壓和的值；
調(diào)整電阻箱R的阻值，根據(jù)歐姆定律可得出此時(shí)電路中的電流，根據(jù)可知R的電功率的表達(dá)式，進(jìn)而分析并得出當(dāng)R的最大電功率。
2．在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中，提供如下實(shí)驗(yàn)器材：
A．電源（輸出電壓恒為4.5V）
B．小燈泡（額定電壓3.5V．電阻約為10Ω）
C．滑動(dòng)變阻器（0﹣10Ω，最大電流2A）
D．電壓表（量程0∽3V）
E．電流表（量程0﹣0.6A﹣3A）
（1）實(shí)驗(yàn)小組初步設(shè)計(jì)電路如圖甲所示。經(jīng)分析此電路無法測(cè)出小燈泡的額定功率，原因是 。
（2）重新設(shè)計(jì)電路如圖乙所示，請(qǐng)對(duì)照此圖在答題卡圖中用筆畫線替代導(dǎo)線，完成實(shí)物圖的連接。
（3）連接電路完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表不動(dòng)，電壓表也無示數(shù)，若電路中只有一處故障，可能是 。
A．小燈泡斷路 B．電壓表斷路 C．滑動(dòng)變阻器斷路
（4）排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為U= V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖丁所示，則小燈泡的額定功率P額= W。

【答案】：（1）電壓表量程小于小燈泡的額定電壓；（2）見上圖；（3）A；（4）1.05。
【解析】解：（1）由題知，燈泡額定電壓為3.5V，而電壓表量程為0∽3V，甲圖中電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，所以為保證電表安全，調(diào)節(jié)變阻器不能使燈泡電壓達(dá)到其額定電壓，即無法測(cè)出小燈泡的額定功率；
（2）由乙圖知，重新設(shè)計(jì)電路后電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器一上一下接入電路，如圖所示：

（3）A．若小燈泡斷路，整個(gè)電路斷路，電壓表和電流表都無示數(shù)，故A符合題意；
B．若電壓表斷路，電路仍是通路，電流表有示數(shù)，故B不符合題意；
C．若滑動(dòng)變阻器斷路，電壓表被串聯(lián)入電路中，此時(shí)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，故C不符合題意。
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓為3.5V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即電壓表示數(shù)：
UV=U﹣U額=4.5V﹣3.5V=1V，
由實(shí)物圖知，電流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值0.02A，由圖丁知燈泡正常發(fā)光電流為0.3A，
所以燈泡的額定電壓：P額=U額I=3.5V×0.3A=1.05W。
題組C 培優(yōu)拔尖練
1．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V。

（1）圖甲是某小組連接的電路，其中有一根多余的導(dǎo)線，導(dǎo)致電路連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”。
（2）拆除多余的導(dǎo)線后，正確操作，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W。
（3）圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的通過小燈泡的電流I與其兩端電壓U的關(guān)系圖像，分析圖像可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻為 　 　Ω；當(dāng)小燈泡兩端電壓升高時(shí)，其電阻的變化情況是 　 　（選填正確選項(xiàng)前的字母）。
A.保持不變
B.逐漸減小
C.逐漸增大
【答案】：（1）如上圖所示；（2）0.7；（3）6；C。
【解析】解：（1）電流從電源正極依次經(jīng)過開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表以及燈泡回到電源負(fù)極，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)實(shí)物圖可知，滑動(dòng)變阻器的左上接線柱與燈泡相連的導(dǎo)線錯(cuò)誤，如下圖所示：

（2）根據(jù)實(shí)物圖和圖乙可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，
則燈泡的額定功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（3）根據(jù)圖丙可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓為1.5V時(shí)，通過小燈泡的電流為0.25A，所以由I＝可知，
此時(shí)小燈泡的阻值：RL′＝＝＝6Ω，
小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL＝＝≈8.9Ω，
由此可見，當(dāng)小燈泡兩端電壓升高時(shí)，其電阻逐漸變大，故選：C。