蘇科版九年級全冊電功率鞏固練習

這是一份蘇科版九年級全冊電功率鞏固練習，共31頁。
?2 電功率
第2講 伏安法測量小燈泡電功率
[學習目標]
1.掌握伏安法測量小燈泡電功率的方法。
2.會用特殊方法測量小燈泡的電功率。

一、電功率的測量
1． 利用功能關系：用電能表測用電器消耗的電能W。用秒表測用電器的用電時間t。由定義
_______計算出電功率。
2． 利用伏安法：實驗室中，常常通過電流和電壓的測量來間接得知用電器的電功率。電功率
與電壓、電流的關系：_______
二、實驗：伏安法測量小燈泡的電功率
1．原理：P=UI
2．器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、燈座、開關、
導線若干。
3．實驗注意事項：
①　 開關應處于_______狀態(tài)
②　 滑動變阻器滑片P處于_______處(目標是為了_______)；
③　 按照電路圖連接實物圖。在連接電路時先連接串聯的主電路，后連接電壓表；
④　 注意電表的連接，量程的選擇；
⑤　 檢查有無短、斷路故障；
4．實驗步驟(多次測量)：能過調節(jié)滑片P的位置，通常分_______次使燈泡兩端電壓分別等于
額定電壓、低于額定電壓、高于額定電壓，分別記下此時的電流表、電壓表示數和小燈泡的發(fā)光情況。
5．得到兩個結論：
1．因為燈泡的燈絲電阻隨溫度變化而變化，所以，實際電壓不同，實際功率不同，所以求
_____________！
2．燈泡亮度由實際電功率決定。

一、 伏安法測量小燈泡的電功率
①　實驗目的：學習用電壓表和電流表測量小燈泡的額定功率和實際功率，并加以比較。
②　實驗原理：要測量小燈泡的電功率，根據電功率公式，可以用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流。
③　實驗器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關、導線若干。
④　設計并進行實驗：

①　 按照圖所示的電路圖連接好實驗電路，連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片置于最大阻值處。
②　 檢查電路連接無誤后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，記錄電壓表與電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。
③　 調節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓小于小燈泡的額定電壓，記錄電壓表和電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。
④　 調節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，記錄電壓表與電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。
⑤　 整理好實驗器材。
⑥　 用公式計算出小燈泡的額定功率和實際功率，記錄在下表中。
實驗序號
電壓/V
電流/A
電功率/W
小燈泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
較暗
3
3.0
0.38
1.14
較亮
⑤　分析與論證
①　 分析表格中的實驗數據后，發(fā)現小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡的電功率越大，燈泡發(fā)光越亮。
②　 小燈泡的亮度直接由它的實際功率決定。
③　 小燈泡兩端的實際電壓只有在不高于額定電壓時，才處于安全使用狀態(tài)。
④　 小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。
⑥　實驗結論
①　當實際電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光。
②　當實際電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際更率小于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。
③　當實際電壓高于額定電壓時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮。
⑦　注意事項
①　 電源電壓應高于燈泡的額定電壓；滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的正常工作電流，滑動變阻器的最大阻值應與小燈泡的電阻差不多，這樣會使滑動變阻器的調壓效果明顯。
②　 連接電路時，電壓表的量程要參照小燈泡的額定電壓來選擇，電流表的量程應根據燈泡的額定電流來選擇，如果燈泡的額定電壓或電流位置，則要采用試觸的方法判斷。
③　 連接電路時，開關要斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電流表。
④　 閉合開關前，要將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止電路中電流過大，其保護電路作用。
⑤　 調節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時要注意緩慢調節(jié)滑動變阻器的滑片，實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時通電時間不能過長，否則容易燒壞小燈泡。
二、 實驗中電路故障分析
故障
現象
故障原因
燈泡
不亮
閉合開關，燈泡不亮，電壓表、電流表有示數
①滑動變阻器接成定值電阻 ②電源電壓太低
閉合開關，燈泡不亮，電壓表、電流表無示數
①電源、電流表、開關或滑動變阻器損壞
②接線柱接觸不良 ③連接導線斷裂
閉合開關，燈泡不亮，電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉
①燈泡的燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良
②電流表和電壓表的位置互換了
電表
問題
電流表與電壓表的指針向沒有刻度的方向偏轉
電流表和電壓表的“﹢”“－”接線柱接反了
電流表與電壓表的指針偏轉角度很小
①電表的量程都選擇過大 ②電源電壓過低
電表的指針超過最大刻度
①量程選擇過小 ②電路中出現短路
滑動變阻器問題
滑動變阻器的滑片滑動時，電表示數及燈泡的亮度無變化
滑動變阻器連接錯誤，沒有遵循“一上一下”的接線原則，使滑動變阻器接成了定值電阻
無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數總小于燈泡的額定電壓
電源電壓過低
閉合開關瞬間，燈泡發(fā)出強光后立即熄滅，電流表指針偏轉后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數
燈泡兩端電壓過高，滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置


知識點一：測量小燈泡的電功率
【探究重點】
伏安法測導體電阻實驗和伏安法測小燈泡的電功率實驗區(qū)別
實驗所用器材相同，電路圖基本相同，測量方法相同，記錄的數據也基本相同。
區(qū)別：1．原理不同R=U/I，P=UI；
2．測電阻時，為了減小誤差而應多次測量求平均值；測電功率時，通過每組實驗的數據求出的是用電器在不同電壓下的實際功率，所以絕對不能求幾次實驗結論的平均值(滑動變阻器的調節(jié)作用不同)。
【例題精講】
A．如圖所示，是小強同學做電學實驗時所畫電路圖的一部分，其中小燈泡的銘牌看不清楚，根據此圖，可以直接研究的問題是 (　 　)

A．測小燈泡正常發(fā)光的電阻
B．測小燈泡消耗的電能
C．測小燈泡實際電功率
D．測小燈泡額定電功率
【鞏固訓練】
B．如圖所示，“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的兩只小燈泡　 　(選填“串聯”或“并聯”)在電路中，閉合開關后，觀察到“3.8V”的小燈泡比“2.5V”的小燈泡亮，說明“3.8V”小燈泡的實際功率比“2.5V”小燈泡的實際功率　 　(選填“大”或“小”)

知識點二：測量小燈泡電功率實驗
【探究重點】
考查方向
解答思路
補充電路
以某一電器為起點，觀察一周，先連主電器，后連測量電器，注意連線不能交叉
測量前變阻器的位置、目的
處于最大位置、為了保護電路
變阻器連接
一上一下
開關狀態(tài)
斷開狀態(tài)
電路故障
電流表無示數，某處斷路；電壓表無示數，被測電器短路或電壓表連線未接好
電流表、電壓表反偏
正負極反接
影響小燈泡亮度的因素
由小燈泡實際功率決定，功率越大，亮度越高
確定劃片移動方向和接入電阻大小
根據電阻與長度成正比接線
實際功率大小
根據公式：進行計算
分析圖像求額定功率
根據額定電壓確定電流，計算即得額定功率
分析圖象不同電壓下燈絲電阻值不同
原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化
【例題精講】
C．某實驗小組的同學用圖甲所示器材測量小燈泡電功率，待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率小于1W，電源電壓恒為6V，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”，圖甲所示是該實驗小組沒有連接完整的電路。

(1)請你用筆線代替導線，在圖甲中把電路連接完整
(2)正確連接完電路，閉合開關后，發(fā)現無論怎樣移動滑片，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數明顯，仔細檢查，連接無誤，那么出現該狀況的原因應該是 (選填“A”、“B”、“C”或“D”)
A．電流表內部斷路了 B．燈泡的燈絲斷了
C．燈座內部出現了短路 D．滑動變阻器的電阻線斷了
(3)排出故障后，通過正確操作，當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，其值為　 　A，小燈泡的額定功率為　 　W。
(4)測出小燈泡的額定功率后，再測大于小燈泡額定功率的實際功率，應將滑動變阻器的滑片向　 　(選填“左”或“右”)端滑動。
(5)測量小燈泡的電功率　 　(選填“需要”或“不需要”)多次測量求平均值，原因是　 　。
(6)圖丙是該實驗小組的同學測量小燈泡電功率的電路圖，測量后他們對測量結果進行了誤差分析，考慮電表本身對電路的影響，該電路主要是由于所測　 　(選填“電壓”或“電流”)值偏大引起小燈跑電功率偏大的。
【鞏固訓練】
D．小明在做“測定小燈泡電功率”的實驗時連接了如圖甲所示的電路
(1)閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡不亮，經檢查有一根導線連接錯誤，請你在電路中將連接錯誤的導線上打“×”，并補測出正確的連線。
(2)正確連接電路后，滑片P移動到某一位置時，電壓表和電流表示數如圖乙所示小燈泡此時的電功率是多少？
(3)小明根據記錄的多組數據繪制出小燈泡的I﹣U圖象(圖丙)，分析評估時，小明對自己的實驗產生了困惑，他認為：由歐姆定律I=知，I與U之間的變化關系是正比函數，所以其圖象理論上應該是過原點的一條直線，請你幫助他解除困惑。

知識點三：特殊法測量小燈泡電功率
【探究重點】
注意：伏安法測小燈泡電功率與伏安法測電阻阻值的異同。
相同點：①實驗電路基本相同，可采用同一電路；②實驗方法相同，都是伏安法；③測量的物理量相同，都測量電流I和電壓U。
不同點：①實驗原理不同，測小燈泡電功率的實驗原理，測電阻阻值的實驗原理是；②數據處理方式不同，測電阻阻值時需要多次測量，最后求平均值以減小實驗誤差，而測小燈泡電功率時也需要多次測量，但不能用來求平均值，而是尋找不同電壓下的電功率有什么規(guī)律。
【例題精講】
E．小燈泡的額定電壓已知、定值電阻R0的阻值已知，小明設計了四種不同的方案打算測量小燈泡的額定功率，在電路不能重新拆接的條件下，其中不能夠測出小燈泡額定功率的是(　　)
A． B． C．D．
【鞏固訓練】
F．在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，提供如下實驗器材：
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)實驗小組初步設計電路如圖甲所示。經分析此電路無法測出小燈泡的額定功率，原因是 。
(2)重新設計電路如圖乙所示，請對照此圖在答題卡圖中用筆畫線替代導線，完成實物圖的連接。
(3)連接電路完成后，閉合開關，發(fā)現電流表不動，電壓表也無示數，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．滑動變阻器斷路
(4)排除故障后繼續(xù)實驗，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數為U= V時小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數如圖丁所示，則小燈泡的額定功率P額= W。


1. (2021·貴州貴州·中考真題)用下圖所示的器材“測定小燈泡電功率”。

(1)小強依照電路圖、選擇了合適的電表量程連接元件，但尚未連接完整，用筆畫線代替導線將圖甲中的元件連接完整______；
(2)閉合開關前，必須將滑動變阻器的滑片P移到______(填“a”或“b”)端。實驗時，移動滑動變阻器的滑片P，改變小燈泡兩端的______，從而控制小燈泡的實際功率；
(3)小強觀察到小燈泡的額定電壓為2.5V，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表的示數為2.5V時，電流表的小數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W；
(4)繼續(xù)向a端移動滑動變阻器的滑片P，這時小燈泡的實際功率會______(選填“變大”或“變小”)。
2. (2021·山東煙臺·中考真題)為了測量小燈泡的電功率及觀察小燈泡的亮度變化情況，某小組選用了一只額定電壓為3.8V的小燈泡，他們準備進行三次測量，加在小燈泡兩端的電壓分別為3.8V、4.5V和3V，連接的實物電路圖如圖所示。

電壓表示數(V)
電流表示數(A)
小燈泡的實際功率(W)
小燈泡的發(fā)光情況
3.8
0.40

正常發(fā)光
4.5
0.42
1.89
校亮
3.0
0.38
1.14
較暗
(1)開始實驗后，閉合開關，向左移動滑動變阻器的滑片時，發(fā)現小燈泡的亮度____________(選填“變亮”、“變暗”或“不變”)，電流表的示數____________，電壓表的示數____________(后兩個空均選填“變大”、“變小”或“不變”)；
(2)小組成員根據觀察到的現象檢查發(fā)現有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連線_______；
(3)正確連接電路后開始實驗，實驗所測數據如上表所示，則小燈泡的額定功率為____________W；
(4)根據上表的實驗數據以及小燈泡的發(fā)光情況，你有什么發(fā)現_______?
3. 在測量小燈泡電功率的實驗中，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線，導致電路連接錯誤，請在這根導線上打“×”。
(2)拆除多余的導線后，正確操作，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W。
(3)圖丙是根據實驗數據繪制的通過小燈泡的電流I與其兩端電壓U的關系圖像，分析圖像可知，當小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻為 　 　Ω；當小燈泡兩端電壓升高時，其電阻的變化情況是 　 　(選填正確選項前的字母)。
A.保持不變B.逐漸減小C.逐漸增大

1. (2021·遼寧·中考真題)小剛在實驗室利用圖甲所示的實驗裝置測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率(電源電壓恒定)實驗步驟如下：

(1)開關閉合前，應將滑片移到變阻器的______(填“最左”或“最右”)端。
(2)閉合開關，移動變阻器的滑片，電流表有示數而電壓表沒有示數，故障的原因可能是小燈泡_______(選填“短路”或“斷路”)。
(3)排除故障后，移動變阻器的滑片到某一位置時，電壓表的示數為1V，此時應將變阻器的滑片向_______(選填“左”或“右”)動，直到電壓表的示數為2.5V時為止，此時電流表的示數如圖乙所示，則電流值為_______A，小燈泡的額定功率為______W。
(4)根據實驗數據繪制的通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像，如圖丙所示，該圖像不是直線的原因是______。實驗中小燈泡隨著它兩端電壓的增大而逐漸變亮，是因為小燈泡的亮度是由它的______決定的。
(5)小剛又設計了如圖丁所示的電路，測出了標有額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率。電源電壓恒定，變阻器R1的最大阻值為10Ω，實驗操作如下：

①閉合S1，斷開S2，移動變阻器R1的滑片，使電流表的示數為0.3A；
②閉合S2，斷開S1，保持變阻器R1的滑片位置不動移動變阻器R2的滑片，使電流表的示數仍為0.3A；
③________，將變阻器R1的滑片移到最左端，電流表的示數為0.6A，再將變阻器R1的滑片移到最右端，電流表的示數為0.2A；
④小燈泡的額定功率為______W。
2. (2021·遼寧遼寧·中考真題)測量小燈泡電功率。
(1)小明在測量額定電壓為2.5V小燈泡L1電功率時，選擇了電壓恒定的電源、滑動變阻器、電壓表和電流表等器材，設計了如圖甲所示的電路。

①圖甲中有一根導線尚未連接，請你用筆畫線代替導線將電路補充完整______。正確連接電路后，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至最______(填“左”或“右”)端。閉合開關后，發(fā)現電流表和電壓表的指針均不發(fā)生偏轉，則電路出現的故障可能是滑動變阻器______。
②排除故障閉合開關，適當調節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表的示數如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應使滑動變阻器連入電路的阻值______(填“變大”或“變小”)。小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數如圖丙所示為______A，小燈泡的額定功率為______W。
③繼續(xù)調節(jié)滑動變阻器的滑片，多次實驗，小明發(fā)現燈絲的電阻是隨功率變化的，當小燈泡的電阻為8Ω時，小燈泡的實際功率______(填“大于”、 “小于”或“等于”)額定功率。
(2)小明設計了如圖丁所示的電路，用一個電壓表或電流表，測量額定電壓為U額的小燈泡L2的額定功率，已知定值電阻的阻值為R0、電源電壓未知。請你完成下面的步驟。
①將______(填“電壓表并聯在ab間”、 “電流表串聯在a點”或“電流表串聯在b點”)，只閉合開關S和S1，調節(jié)滑動變阻器的滑片使電表的示數為______，燈泡正常發(fā)光；

②只閉合開關S和S2，變阻器滑片位置______(填“保持不動”、 “向右移動”或“向左移動”)讀出電表的示數U或者是I；
③小燈泡L2的額定功率表達式為P額=______。

1. 小明同學利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設計并接了如圖甲所示的實物電路。

(1)為了保護電路，閉合開關S1前，應將滑片P移到動變阻器的 (“A”或“B”)端。
(2)閉合開關S1，將單刀雙擲開關S2扳向“1”，調節(jié)滑動變阻器調節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數為I1，如圖乙所示，I1= A；
(3)將開關S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調節(jié)滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數仍為I1，此時R=5Ω；則步驟(2)中小燈泡的電阻R1= Ω，測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)小燈泡的實際功率P1= W；
(5)若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關于燈泡額定功率P0與實際功率P1的數值關系，你認為最有可能的是 。
A．P0=2P1 B．P0=3P1 C．P0=4P1 D．P0=5P1
2. 在“測量小燈泡功率”的實驗中，提供的器材有：銘牌上僅能看清標有“0.3A”字樣的小燈泡、電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干。
(1)請用筆畫線代替導線將圖1中甲所示的實物電路連接完整。

(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于　 　(選填“左”或“右”)端。閉合開關，小燈泡不亮，電流表有示數。電壓表無示數，則電路故障是　 　。
(3)排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，其值為　 V，小燈泡的額定功率為　 　W。
(4)測出小燈泡的額定功率后，同學們又把燈泡兩端的電壓調為額定電壓的一半，發(fā)現測得的實際功率不等于其額定功率的四分之一，請你幫助分析出這種現象的原因是　 　。
(5)下列描述小燈泡功率P隨滑動變阻器阻值R變化情況的圖象中，正確的是了　 。

(6)在實驗過程中，電壓表發(fā)生故障，現增加定值電阻R(阻值已知)和開關，設計了如圖3，4種方案，則能測出燈泡額定功率的方案是　 。

(7)小明這一組實驗中，觀察到所用小燈泡實際功率越大，燈泡越亮。于是做出了這樣的結論：不同燈泡的亮度由實際功率決定，實際功率大的燈泡亮度大。請你對此結論作出評價：　 　。


2 電功率
第2講 伏安法測量小燈泡電功率
[學習目標]
3.掌握伏安法測量小燈泡電功率的方法。
4.會用特殊方法測量小燈泡的電功率。

三、電功率的測量
3． 利用功能關系：用電能表測用電器消耗的電能W。用秒表測用電器的用電時間t。由定義式P=W/t計算出電功率。
4． 利用伏安法：實驗室中，常常通過電流和電壓的測量來間接得知用電器的電功率。電功率與電壓、電流的關系：P=U1
四、實驗：伏安法測量小燈泡的電功率
6．原理：P=UI
7．器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、燈座、開關、導線若干。
8．實驗注意事項：
⑥　 開關應處于斷開狀態(tài)
⑦　 滑動變阻器滑片P處于最大阻值處(目標是為了保護電路)；
⑧　 按照電路圖連接實物圖。在連接電路時先連接串聯的主電路，后連接電壓表；
⑨　 注意電表的連接，量程的選擇；
⑩　 檢查有無短、斷路故障；
9．實驗步驟(多次測量)：能過調節(jié)滑片P的位置，通常分三次使燈泡兩端電壓分別等于額定電壓、低于額定電壓、高于額定電壓，分別記下此時的電流表、電壓表示數和小燈泡的發(fā)光情況。
10．得到兩個結論：
①　 因為燈泡的燈絲電阻隨溫度變化而變化，所以，實際電壓不同，實際功率不同，所以求平均值無意義！
②　 燈泡亮度由實際電功率決定。

三、 伏安法測量小燈泡的電功率
⑧　實驗目的：學習用電壓表和電流表測量小燈泡的額定功率和實際功率，并加以比較。
⑨　實驗原理：要測量小燈泡的電功率，根據電功率公式，可以用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流。
⑩　實驗器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、開關、導線若干。
?　設計并進行實驗：

⑦　 按照圖所示的電路圖連接好實驗電路，連接電路時，開關處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片置于最大阻值處。
⑧　 檢查電路連接無誤后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，記錄電壓表與電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。
⑨　 調節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓小于小燈泡的額定電壓，記錄電壓表和電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。
⑩　 調節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，記錄電壓表與電流表的示數，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。
?　 整理好實驗器材。
?　 用公式計算出小燈泡的額定功率和實際功率，記錄在下表中。
實驗序號
電壓/V
電流/A
電功率/W
小燈泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
較暗
3
3.0
0.38
1.14
較亮
?　分析與論證
⑤　 分析表格中的實驗數據后，發(fā)現小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡的電功率越大，燈泡發(fā)光越亮。
⑥　 小燈泡的亮度直接由它的實際功率決定。
⑦　 小燈泡兩端的實際電壓只有在不高于額定電壓時，才處于安全使用狀態(tài)。
⑧　 小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。
?　實驗結論
④　當實際電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光。
⑤　當實際電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際更率小于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。
⑥　當實際電壓高于額定電壓時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮。
?　注意事項
⑥　 電源電壓應高于燈泡的額定電壓；滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的正常工作電流，滑動變阻器的最大阻值應與小燈泡的電阻差不多，這樣會使滑動變阻器的調壓效果明顯。
⑦　 連接電路時，電壓表的量程要參照小燈泡的額定電壓來選擇，電流表的量程應根據燈泡的額定電流來選擇，如果燈泡的額定電壓或電流位置，則要采用試觸的方法判斷。
⑧　 連接電路時，開關要斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電流表。
⑨　 閉合開關前，要將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止電路中電流過大，其保護電路作用。
⑩　 調節(jié)小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時要注意緩慢調節(jié)滑動變阻器的滑片，實際電壓不能超過額定電壓的1.2倍，同時通電時間不能過長，否則容易燒壞小燈泡。
四、 實驗中電路故障分析
故障
現象
故障原因
燈泡
不亮
閉合開關，燈泡不亮，電壓表、電流表有示數
①滑動變阻器接成定值電阻 ②電源電壓太低
閉合開關，燈泡不亮，電壓表、電流表無示數
①電源、電流表、開關或滑動變阻器損壞
②接線柱接觸不良 ③連接導線斷裂
閉合開關，燈泡不亮，電流表幾乎無示數，電壓表指針明顯偏轉
①燈泡的燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良
②電流表和電壓表的位置互換了
電表
問題
電流表與電壓表的指針向沒有刻度的方向偏轉
電流表和電壓表的“﹢”“－”接線柱接反了
電流表與電壓表的指針偏轉角度很小
①電表的量程都選擇過大 ②電源電壓過低
電表的指針超過最大刻度
①量程選擇過小 ②電路中出現短路
滑動變阻器問題
滑動變阻器的滑片滑動時，電表示數及燈泡的亮度無變化
滑動變阻器連接錯誤，沒有遵循“一上一下”的接線原則，使滑動變阻器接成了定值電阻
無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，電壓表示數總小于燈泡的額定電壓
電源電壓過低
閉合開關瞬間，燈泡發(fā)出強光后立即熄滅，電流表指針偏轉后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數
燈泡兩端電壓過高，滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大位置


知識點一：測量小燈泡的電功率
【探究重點】
伏安法測導體電阻實驗和伏安法測小燈泡的電功率實驗區(qū)別
實驗所用器材相同，電路圖基本相同，測量方法相同，記錄的數據也基本相同。
區(qū)別：1．原理不同R=U/I，P=UI；
2．測電阻時，為了減小誤差而應多次測量求平均值；測電功率時，通過每組實驗的數據求出的是用電器在不同電壓下的實際功率，所以絕對不能求幾次實驗結論的平均值(滑動變阻器的調節(jié)作用不同)。
【例題精講】
G．如圖所示，是小強同學做電學實驗時所畫電路圖的一部分，其中小燈泡的銘牌看不清楚，根據此圖，可以直接研究的問題是 (　 　)

A．測小燈泡正常發(fā)光的電阻
B．測小燈泡消耗的電能
C．測小燈泡實際電功率
D．測小燈泡額定電功率
【答案】C；
【解析】根據電路圖可知，電壓表測燈泡兩端的實際電壓，電流表測通過燈泡的實際電流。 A、根據R= U/ I 可求出燈泡的電阻，但燈泡的電阻受溫度的影響，不同電壓下燈泡的電阻不同，不能直接測小燈泡正常發(fā)光的電阻，故A不符合題意； B、根據W=UIt可知，測小燈泡消耗的電能時需要知道通電時間，故B不符合題意； C、知道燈泡的實際電壓和實際電流，據公式P=UI可計算出燈泡的實際功率，故C符合題意； D、測小燈泡額定電功率時，需要電壓表的示數達到額定電壓，而額定電壓不知，故D不符合題意。；
【鞏固訓練】
H．如圖所示，“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的兩只小燈泡　 　(選填“串聯”或“并聯”)在電路中，閉合開關后，觀察到“3.8V”的小燈泡比“2.5V”的小燈泡亮，說明“3.8V”小燈泡的實際功率比“2.5V”小燈泡的實際功率　 　(選填“大”或“小”)

【答案】串聯；大。
【解析】如圖所示，“2.5V 0.3A“和“3.8V 0.3A”的兩只小燈泡逐個依次連接，即兩燈泡串聯在電路中；
閉合開關后，觀察到“3.8V”的小燈泡比“2.5V”的小燈泡亮，因燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定，則說明“3.8V”小燈泡的實際功率比“2.5V”小燈泡的實際功率大。
知識點二：測量小燈泡電功率實驗
【探究重點】
考查方向
解答思路
補充電路
以某一電器為起點，觀察一周，先連主電器，后連測量電器，注意連線不能交叉
測量前變阻器的位置、目的
處于最大位置、為了保護電路
變阻器連接
一上一下
開關狀態(tài)
斷開狀態(tài)
電路故障
電流表無示數，某處斷路；電壓表無示數，被測電器短路或電壓表連線未接好
電流表、電壓表反偏
正負極反接
影響小燈泡亮度的因素
由小燈泡實際功率決定，功率越大，亮度越高
確定劃片移動方向和接入電阻大小
根據電阻與長度成正比接線
實際功率大小
根據公式：進行計算
分析圖像求額定功率
根據額定電壓確定電流，計算即得額定功率
分析圖象不同電壓下燈絲電阻值不同
原因是燈絲電阻隨溫度的變化而變化
【例題精講】
I．某實驗小組的同學用圖甲所示器材測量小燈泡電功率，待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率小于1W，電源電壓恒為6V，滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”，圖甲所示是該實驗小組沒有連接完整的電路。

(1)請你用筆線代替導線，在圖甲中把電路連接完整
(2)正確連接完電路，閉合開關后，發(fā)現無論怎樣移動滑片，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表示數明顯，仔細檢查，連接無誤，那么出現該狀況的原因應該是 (選填“A”、“B”、“C”或“D”)
A．電流表內部斷路了 B．燈泡的燈絲斷了
C．燈座內部出現了短路 D．滑動變阻器的電阻線斷了
(3)排出故障后，通過正確操作，當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，其值為　 　A，小燈泡的額定功率為　 　W。
(4)測出小燈泡的額定功率后，再測大于小燈泡額定功率的實際功率，應將滑動變阻器的滑片向　 　(選填“左”或“右”)端滑動。
(5)測量小燈泡的電功率　 　(選填“需要”或“不需要”)多次測量求平均值，原因是　 　。
(6)圖丙是該實驗小組的同學測量小燈泡電功率的電路圖，測量后他們對測量結果進行了誤差分析，考慮電表本身對電路的影響，該電路主要是由于所測　 　(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，將變阻器的最大電阻連入電路中與燈串聯，如下所示：

(2)A．若電流表內部斷路了，則整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；B．若燈泡的燈絲斷了，燈不亮，電流表沒有示數，電壓表串聯在電路中，電壓表測電源電壓有示數，符合題意；C．若燈座內部出現了短路，則電壓表沒有示數，電流表有示數，不符合題意；D．若滑動變阻器的電阻線斷了，則整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；故選B；(3)當燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，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)測出小燈泡的額定功率后，再測大于小燈泡額定功率的實際功率，要增大燈電壓，減小變阻器的電壓，由分壓原理，應將滑動變阻器的滑片向右端滑動。(5)燈在不同電壓下的功率不同，故不需要多次測量求平均值；(6)根據并聯電路電流的規(guī)律，電流表示數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電流值偏大引起小燈跑電功率偏大的。
【鞏固訓練】
J．小明在做“測定小燈泡電功率”的實驗時連接了如圖甲所示的電路
(1)閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現小燈泡不亮，經檢查有一根導線連接錯誤，請你在電路中將連接錯誤的導線上打“×”，并補測出正確的連線。
(2)正確連接電路后，滑片P移動到某一位置時，電壓表和電流表示數如圖乙所示小燈泡此時的電功率是多少？
(3)小明根據記錄的多組數據繪制出小燈泡的I﹣U圖象(圖丙)，分析評估時，小明對自己的實驗產生了困惑，他認為：由歐姆定律I=知，I與U之間的變化關系是正比函數，所以其圖象理論上應該是過原點的一條直線，請你幫助他解除困惑。

【答案】：(1)如下圖；(2)小燈泡此時的電功率是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，燈泡與滑動變阻器并聯，燈泡連接錯誤，將燈泡左端接線柱與開關的右接線柱連線斷開，改接為燈泡左接線柱與電壓表負接線柱相連即可，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。
知識點三：特殊法測量小燈泡電功率
【探究重點】
注意：伏安法測小燈泡電功率與伏安法測電阻阻值的異同。
相同點：①實驗電路基本相同，可采用同一電路；②實驗方法相同，都是伏安法；③測量的物理量相同，都測量電流I和電壓U。
不同點：①實驗原理不同，測小燈泡電功率的實驗原理，測電阻阻值的實驗原理是；②數據處理方式不同，測電阻阻值時需要多次測量，最后求平均值以減小實驗誤差，而測小燈泡電功率時也需要多次測量，但不能用來求平均值，而是尋找不同電壓下的電功率有什么規(guī)律。
【例題精講】
K．小燈泡的額定電壓已知、定值電阻R0的阻值已知，小明設計了四種不同的方案打算測量小燈泡的額定功率，在電路不能重新拆接的條件下，其中不能夠測出小燈泡額定功率的是(　　)
B． B． C．D．
【答案】：B。
【解析】解：A、電壓表測燈的電壓，通過移動變阻器的滑片，當燈的電壓為額定電壓時，用電流表測出燈的電流，根據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，通過開關的轉換，定值電阻與燈分別與變阻器串聯，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，電壓表測燈的電壓，移動變阻器的滑片，使電壓表示數為U額，則燈正常發(fā)光；
保持滑片位置不動，閉合S2，斷開合S1，記下電壓表的示數U1，此時電壓表測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P＝UI可求燈的額定功率；D、只閉合S、S2，R0與電流表串聯后再與燈并聯，通過移動變阻器的滑片使電流表示數為時，由歐姆定律和并聯電路電壓的規(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，使電流表測燈與R0并聯的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據并聯電路電流的規(guī)律求出燈的額定電流，根據P＝UI可得出燈的額定功率的表達式；故D不合題意。
【鞏固訓練】
L．在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，提供如下實驗器材：
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)實驗小組初步設計電路如圖甲所示。經分析此電路無法測出小燈泡的額定功率，原因是 。
(2)重新設計電路如圖乙所示，請對照此圖在答題卡圖中用筆畫線替代導線，完成實物圖的連接。
(3)連接電路完成后，閉合開關，發(fā)現電流表不動，電壓表也無示數，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．滑動變阻器斷路
(4)排除故障后繼續(xù)實驗，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，當電壓表示數為U= V時小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數如圖丁所示，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，甲圖中電壓表測燈泡兩端電壓，所以為保證電表安全，調節(jié)變阻器不能使燈泡電壓達到其額定電壓，即無法測出小燈泡的額定功率；
(2)由乙圖知，重新設計電路后電壓表與滑動變阻器并聯，滑動變阻器一上一下接入電路，如圖所示：

(3)A．若小燈泡斷路，整個電路斷路，電壓表和電流表都無示數，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，故B不符合題意；
C．若滑動變阻器斷路，電壓表被串聯入電路中，此時電流表無示數，電壓表有示數，故C不符合題意。
(3)燈泡正常發(fā)光時電壓為3.5V，由串聯電路特點可知，此時滑動變阻器兩端電壓，即電壓表示數：
UV=U﹣U額=4.5V﹣3.5V=1V，
由實物圖知，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。

4. (2021·貴州貴州·中考真題)用下圖所示的器材“測定小燈泡電功率”。

(1)小強依照電路圖、選擇了合適的電表量程連接元件，但尚未連接完整，用筆畫線代替導線將圖甲中的元件連接完整______；
(2)閉合開關前，必須將滑動變阻器的滑片P移到______(填“a”或“b”)端。實驗時，移動滑動變阻器的滑片P，改變小燈泡兩端的______，從而控制小燈泡的實際功率；
(3)小強觀察到小燈泡的額定電壓為2.5V，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，當電壓表的示數為2.5V時，電流表的小數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為______W；
(4)繼續(xù)向a端移動滑動變阻器的滑片P，這時小燈泡的實際功率會______(選填“變大”或“變小”)。
【答案】如圖；b；電壓；0.75；變大。
【解析】(1)[1]電壓表應與小燈泡并聯，如下圖所示：
(2)[2]閉合開關前，必須將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處，即b端。
[3]實驗時，移動滑動變阻器的滑片P，滑動變阻器接入電路的電阻發(fā)生變化，由串聯電路分壓原理可知，小燈泡兩端的電壓改變，從而控制小燈泡的實際功率。

(3)[4]當電壓表的示數為2.5V時，電流表的小數如圖乙所示為0.3A，則小燈泡的額定功率為
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(4)[5]繼續(xù)向a端移動滑動變阻器的滑片P，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路中電流變大，由串聯電路分壓原理可知，小燈泡兩端的電壓變大，由P=UI可知，這時小燈泡的實際功率會變大。
5. (2021·山東煙臺·中考真題)為了測量小燈泡的電功率及觀察小燈泡的亮度變化情況，某小組選用了一只額定電壓為3.8V的小燈泡，他們準備進行三次測量，加在小燈泡兩端的電壓分別為3.8V、4.5V和3V，連接的實物電路圖如圖所示。

電壓表示數(V)
電流表示數(A)
小燈泡的實際功率(W)
小燈泡的發(fā)光情況
3.8
0.40

正常發(fā)光
4.5
0.42
1.89
校亮
3.0
0.38
1.14
較暗
(1)開始實驗后，閉合開關，向左移動滑動變阻器的滑片時，發(fā)現小燈泡的亮度____________(選填“變亮”、“變暗”或“不變”)，電流表的示數____________，電壓表的示數____________(后兩個空均選填“變大”、“變小”或“不變”)；
(2)小組成員根據觀察到的現象檢查發(fā)現有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連線_______；
(3)正確連接電路后開始實驗，實驗所測數據如上表所示，則小燈泡的額定功率為____________W；
(4)根據上表的實驗數據以及小燈泡的發(fā)光情況，你有什么發(fā)現_______?
【答案】變亮；變大；不變；如圖；1.52；見解析。
【解析】(1)[1][2][3]開始實驗后，閉合開關，向左移動滑動變阻器的滑片時，變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由可知通過電路的電流變大，電流表的示數變大，燈泡變亮，電壓表測量電源電壓，電壓表的示數不變。
(2)[4]電壓表測量電源電壓是錯誤的，電壓表和燈泡并聯，如圖所示：

(3)[5]由表中數據可知小燈泡的額定功率為：P=UI=3.8V×0.40A=1.52W；
(4)[6]由表中數據可知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮，小燈泡的亮暗由實際功率決定。
6. 在測量小燈泡電功率的實驗中，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線，導致電路連接錯誤，請在這根導線上打“×”。
(2)拆除多余的導線后，正確操作，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是 　 　W。
(3)圖丙是根據實驗數據繪制的通過小燈泡的電流I與其兩端電壓U的關系圖像，分析圖像可知，當小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻為 　 　Ω；當小燈泡兩端電壓升高時，其電阻的變化情況是 　 　(選填正確選項前的字母)。
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過開關、滑動變阻器、電流表以及燈泡回到電源負極，電壓表并聯在燈泡兩端，根據實物圖可知，滑動變阻器的左上接線柱與燈泡相連的導線錯誤，如下圖所示：

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

3. (2021·遼寧·中考真題)小剛在實驗室利用圖甲所示的實驗裝置測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率(電源電壓恒定)實驗步驟如下：

(1)開關閉合前，應將滑片移到變阻器的______(填“最左”或“最右”)端。
(2)閉合開關，移動變阻器的滑片，電流表有示數而電壓表沒有示數，故障的原因可能是小燈泡_______(選填“短路”或“斷路”)。
(3)排除故障后，移動變阻器的滑片到某一位置時，電壓表的示數為1V，此時應將變阻器的滑片向_______(選填“左”或“右”)動，直到電壓表的示數為2.5V時為止，此時電流表的示數如圖乙所示，則電流值為_______A，小燈泡的額定功率為______W。
(4)根據實驗數據繪制的通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像，如圖丙所示，該圖像不是直線的原因是______。實驗中小燈泡隨著它兩端電壓的增大而逐漸變亮，是因為小燈泡的亮度是由它的______決定的。
(5)小剛又設計了如圖丁所示的電路，測出了標有額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率。電源電壓恒定，變阻器R1的最大阻值為10Ω，實驗操作如下：

①閉合S1，斷開S2，移動變阻器R1的滑片，使電流表的示數為0.3A；
②閉合S2，斷開S1，保持變阻器R1的滑片位置不動移動變阻器R2的滑片，使電流表的示數仍為0.3A；
③________，將變阻器R1的滑片移到最左端，電流表的示數為0.6A，再將變阻器R1的滑片移到最右端，電流表的示數為0.2A；
④小燈泡的額定功率為______W。
【答案】最左；短路；右；0.24；0.6；燈泡電阻隨溫度改變；實際功率；保持變阻器R2的滑片位置不動；0.45。
【解析】(1)[1]開關閉合前，滑片處于阻值最大處，即最左端。
(2)[2]電流表有示數，是通路，電壓表沒有示數，可能是燈泡短路。
(3)[3]電壓表的示數為1V，小于2.5V，要增大燈泡分壓，減小變阻器分壓，要減小變阻器電阻，滑片右移。
[4][5]電流表小量程，分度值0.02A，示數0.24A，小燈泡的額定功率為PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W
(4)[6]燈泡電阻隨溫度變化而變化，不是定值，所以小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖像不是直線。
[7]兩端電壓的增大，根據，實際功率增大，變亮。
(5)[8][9]閉合S1，斷開S2，燈泡和變阻器串聯，電流0.3A，燈泡正常發(fā)光；閉合S2，斷開S1，保持變阻器R1的滑片位置不動移動變阻器R2的滑片，使電流表的示數仍為0.3A，用變阻器R2代替燈泡，電流還是0.3A時，變阻器R2阻值等于燈泡正常發(fā)光阻值；因為電源電壓不變，變阻器R1的滑片移到最左端，電流表的示數為0.6A，電源電壓為U=I1R2=0.6A×R2
變阻器R1的滑片移到最右端，電流表的示數為0.2A，電源電壓U= I2R2+ I2R1=0.2A×R2+0.2A×10Ω
可得0.6A×R2=0.2A×R2+0.2A×10Ω
解得R2=5Ω，小燈泡的正常發(fā)光電阻5Ω，所以小燈泡的額定功率為P=I2R=(0.3A)2×5Ω=0.45W。
4. (2021·遼寧遼寧·中考真題)測量小燈泡電功率。
(1)小明在測量額定電壓為2.5V小燈泡L1電功率時，選擇了電壓恒定的電源、滑動變阻器、電壓表和電流表等器材，設計了如圖甲所示的電路。

①圖甲中有一根導線尚未連接，請你用筆畫線代替導線將電路補充完整______。正確連接電路后，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至最______(填“左”或“右”)端。閉合開關后，發(fā)現電流表和電壓表的指針均不發(fā)生偏轉，則電路出現的故障可能是滑動變阻器______。
②排除故障閉合開關，適當調節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表的示數如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應使滑動變阻器連入電路的阻值______(填“變大”或“變小”)。小燈泡正常發(fā)光時，電流表的示數如圖丙所示為______A，小燈泡的額定功率為______W。
③繼續(xù)調節(jié)滑動變阻器的滑片，多次實驗，小明發(fā)現燈絲的電阻是隨功率變化的，當小燈泡的電阻為8Ω時，小燈泡的實際功率______(填“大于”、 “小于”或“等于”)額定功率。
(2)小明設計了如圖丁所示的電路，用一個電壓表或電流表，測量額定電壓為U額的小燈泡L2的額定功率，已知定值電阻的阻值為R0、電源電壓未知。請你完成下面的步驟。
①將______(填“電壓表并聯在ab間”、 “電流表串聯在a點”或“電流表串聯在b點”)，只閉合開關S和S1，調節(jié)滑動變阻器的滑片使電表的示數為______，燈泡正常發(fā)光；

②只閉合開關S和S2，變阻器滑片位置______(填“保持不動”、 “向右移動”或“向左移動”)讀出電表的示數U或者是I；
③小燈泡L2的額定功率表達式為P額=______。
【答案】如圖；右；斷路；變??；0.4；1；大于；電流表串聯在b點；；保持不動；。
【解析】(1)①[1]電壓表和燈泡并聯，如圖所示：

[2]為了保護電路，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處，即最右端。
[3]閉合開關后，發(fā)現電流表和電壓表的指針均不發(fā)生偏轉，說明電路中出現斷路，可能是滑動變阻器斷路。
②[4]適當調節(jié)滑動變阻器的滑片，電壓表的示數如圖乙所示，電壓表的量程是0~3V，電壓表的示數是2V，小燈泡的額定電壓是2.5V，為了測量小燈泡的額定功率，應使滑動變阻器連入電路的阻值變小。
[5][6]由圖丙可知，電流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，電流表的示數是0.4A，
小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.4A=1W
③[7]小燈泡正常發(fā)光時的電阻：
溫度越高，小燈泡越亮，小燈泡功率越大，小燈泡的電阻越大，當小燈泡的電阻為8Ω時，小燈泡的溫度比正常發(fā)光時溫度高，小燈泡的實際功率比額定功率大。
(2)①[8][9]測量額定電壓為U額的小燈泡L2的額定功率，電流表串聯在b點，只閉合開關S和S1，調節(jié)滑動變阻器的滑片使電流表的示數為 。
②[10]只閉合開關S和S2，變阻器滑片位置保持不動，此時電流表測量燈泡和定值電阻R0的總電流，讀出電表的示數I，燈泡的額定電流為：I額=I-
③[11]小燈泡L2的額定功率表達式為：P額=U額I額=U額(I-)。

3. 小明同學利用電流表和電阻箱測量小燈泡的功率，設計并接了如圖甲所示的實物電路。

(1)為了保護電路，閉合開關S1前，應將滑片P移到動變阻器的 (“A”或“B”)端。
(2)閉合開關S1，將單刀雙擲開關S2扳向“1”，調節(jié)滑動變阻器調節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數為I1，如圖乙所示，I1= A；
(3)將開關S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調節(jié)滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數仍為I1，此時R=5Ω；則步驟(2)中小燈泡的電阻R1= Ω，測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)小燈泡的實際功率P1= W；
(5)若小燈泡的額定電流為I0=2I1，以下關于燈泡額定功率P0與實際功率P1的數值關系，你認為最有可能的是 。
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)為了保護電路，閉合開關S1前，應將滑片P移到動變阻器的阻值最大處的B端。
(2)閉合開關S1，將單刀雙擲開關S2扳向“1”，調節(jié)滑動變阻器調節(jié)電阻箱的阻值使電流表的示數為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S2扳向“2”，保待滑動變阻器的阻值不變，調節(jié)滑動變阻箱的阻值R，使電流表的示數仍為I1，此時R=5Ω；則步驟(2)中小燈泡的電阻R1=5Ω，測量小燈泡電阻的方法是等效替代法；
(4)步驟(2)小燈泡的實際功率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，且燈泡的阻值會隨溫度的升高而變大，
所以，當燈泡在正常工作時，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。
4. 在“測量小燈泡功率”的實驗中，提供的器材有：銘牌上僅能看清標有“0.3A”字樣的小燈泡、電池組、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干。
(1)請用筆畫線代替導線將圖1中甲所示的實物電路連接完整。

(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于　 　(選填“左”或“右”)端。閉合開關，小燈泡不亮，電流表有示數。電壓表無示數，則電路故障是　 　。
(3)排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，其值為　 V，小燈泡的額定功率為　 　W。
(4)測出小燈泡的額定功率后，同學們又把燈泡兩端的電壓調為額定電壓的一半，發(fā)現測得的實際功率不等于其額定功率的四分之一，請你幫助分析出這種現象的原因是　 　。
(5)下列描述小燈泡功率P隨滑動變阻器阻值R變化情況的圖象中，正確的是了　 。

(6)在實驗過程中，電壓表發(fā)生故障，現增加定值電阻R(阻值已知)和開關，設計了如圖3，4種方案，則能測出燈泡額定功率的方案是　 。

(7)小明這一組實驗中，觀察到所用小燈泡實際功率越大，燈泡越亮。于是做出了這樣的結論：不同燈泡的亮度由實際功率決定，實際功率大的燈泡亮度大。請你對此結論作出評價：　 　。
【答案】(1)如圖；(2)左；燈短路；(3)2.5；0.75；(4)燈絲的電阻隨溫度的降低而減??；(5)D；(6)D；(7)燈泡亮度還與燈泡的發(fā)光效率等因素有關。
【解析】(1)燈上標有“0.3A”字樣，表示燈的額定電流為0.3A，測量小燈泡功率的實驗中，電流表選用小量程與燈串聯，電壓表與燈并聯，如下所示：
；
(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置阻值最大處，即左端；閉合開關，發(fā)現燈泡不亮，電流表在干路上有示數，說明電路故障為短路；如果電壓無示數，則說明與電壓表串聯的燈泡是短路的，電阻為0；
(3)排除故障后，移動變阻器的滑片，使電流表示數為0.3A，此時電壓表示數如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其值為2.5V，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
(4)當燈泡兩端的電壓調為額定電壓的一半時，通過燈的電流也減小了，根據P＝UI燈的功率減小，燈絲的溫度降低，因燈的電阻隨溫度的降低而減小，根據P=U2R，故發(fā)現測得的實際功率不等于其額定功率的14；
(5)小燈泡與滑動變阻器串聯，由公式可得，小燈泡功率P＝I2RL＝(URL+R)2RL，小燈泡的功率P隨滑動變阻器阻值R增大時，電流減小，功率減小，利用數學知識對比圖可選D；
(6)沒有電壓表，所以應將電阻與燈泡并聯，要得知小燈泡正常發(fā)光，必須使通過燈泡的電流為0.3A，所以電流表的接法中即能直接單獨測出電阻的電流，又能間接測出通過燈泡的電流。
A、無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，所以A不正確；
B、電路在接法上與A類似，所以B不正確；
C、通過開關的閉合和斷開能測出燈泡和電阻的電流，并能求出電阻兩端的電壓，但不能直接測出燈泡的電流為0.3A，無法判定燈泡是否正常發(fā)光，所以C錯誤；
D、通過開關的閉合和斷開能測出燈泡和電阻的電流，能求出電阻兩端的電壓，所以D正確。
(7)燈泡亮度還與燈泡的發(fā)光效率等因素有關，實際功率不是決定亮度的唯一因素，故不正確。