四川省成都市石室中学物理电功率(篇)(Word版 含解析)

四川省成都市石室中学物理电功率（篇）（Word 版 含解析）

一、初三物理 电功率 易错压轴题（难）

1．=1.5V 0.3A=0.45W P U I =?额额额在测量“小灯泡的额定功率”的实验中，实验室提供的实验器材有：

A ．电源（电压为4.5V ），

B ．电流表A 1（量程为0﹣0.6A ，电阻为0.5Ω）

C ．电流表A 2（量程为0﹣3A ，电阻为0.2Ω）

D ．电压表V 1（量程为3V ，内阻为3kΩ）

E ．电压表V 2（量程为15V ，内阻为1kΩ）

F ．滑动变阻器R （阻值0﹣10Ω）

G ．定值电阻R 0=800Ω

H ．待测小灯泡L （额定电压为3.8V ，额定功率大约是1.2W ）

I ．开关S 一个，导线若干

实验要求：既要保证电路安全，又要提高测量精确度；为了减小系统误差，测量时电表示数应大于量程的三分之一。则

（1）根据实验要求，电流表应选_______，电压表应选_______（选填器材前的字母代号）。

（2）根据实验要求，在虚线方框内画出实验电路图（其中部分电路已画出）。________ （3）根据实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验器材连接起来使之成为实验电路（其中部分导线已连接好）。_______

（4）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到_______端（选填实物图中“a”或“b”）；正确连接实验电路后，开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，仔细检查电路各部分均接触良好，其原因可能是_______。

【答案】 B D b 小灯泡L 断路

【解析】

【详解】

（1）待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率大约是1.2W，

由P=UI得，小灯泡的额定电流大约为：

，

因为小灯泡L的额定电流0.32A小于0.6A，且大于电流表A1量程的三分之一，

所以，根据实验要求，电流表应选B。

因为电源电压为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，大于V1的量程

但小于电压表V2量程的三分之一，为了使偏转角度尽量大，电压表应选D。

（2）为了测量小灯泡的额定功率，应使其两端的电压为3.8V，由于电压表（量程为3V，内阻为3kΩ），因此可将电压表与R0串联后在并联在小灯泡L的两端，电流表接在干路上（即电流表外接法），

当灯泡L正常发光时，其两端的电压为U L=3.8V，

根据串、并联电路电压规律可知，电压表和R0所在支路电压：

串联电路电流相等，所以电压的比等于电阻的比，即电压表V1与定值电阻R0两端的电压之比：

联合以上两式可解得：，；

所以实验电路图如下：

（3）根据实验电路图，按电流的流经顺序将其连接起来，如下图所示：

（4）根据保护电路的原则，在闭合开关前，应使电路中的电流最小，即滑动变阻器接入电路的阻值最大，由实验电路可知，滑动变阻器的滑片应滑到b端。

开关试触时，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路存在断路性故障，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极是连通的，则故障应为与电压表并联的部分断路，即小灯泡L断路。

【点睛】

2．⑤小灯泡额定功率的表达式为：22221212

?L I R P I R I R I I I ===-额额额额。朵朵和同学们在做电学实验过程中：

（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。

（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整

__________ 。

（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。

（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：

①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A 时，小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I 。

③P 灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。

【答案】 电阻 改变 接触不良 B 0.2 2V （I ﹣0.2A ）

【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；

研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压改变。

（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：

（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；

再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向B端移动，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变。（5）缺少电压表时，借助一个10Ω的电阻，利用如图戊所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。

①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A 时，此时电阻两端的电压为：，因为灯与电阻是并联的，电压相等，所以小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S 1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，即灯两端的电压是不变的，此时电流表测量的干路电流，读出电流表示数为I；

③由第一步实验确定灯的额定电压，即；通过电阻的电流为0.2A；

由第二步实验可知，灯与电阻的总电流为I，所以灯的电流为：；

由灯的额定功率可表示为：。

3．[7]在实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电

压都会变小，由0

U

P U

R

=?

额额

知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小。在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω．

(l)在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整_______．

(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了_______（选填“短路”或“断路”）．

(3)移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为______V；此时要测量小灯泡的额定功率，应持滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图像;

(4)由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W．

(5)完成上述测量后，不用电压表，用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0．实验步骤如下，请补充完整：

①_________________；

②闭合开关S、S1，断开开关S2．记下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P

额=________．

【答案】断路 2.2 右 0.75 闭合开关S、S2，断开

开关S1．调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I额P额=R0（I－I额)I额

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]灯泡正常发光时的电流

I＝

2.5V

8

＝

U

R

＝0.3125A

所以电流表选用小量程，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示：

(2)[2]电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路；

(3)[3][4]电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为

2.2V。要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，就要减小变阻器的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V。

(4)[5]从图象得知，灯泡在2.5V下的电流为0.3A

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W

(5)[6][7]①闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数I1＝I额；

②闭合开关S、S1,断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；

③算出小灯泡的额定功率．定值电阻R0的电流为

I0＝I?I额

定值电阻R0的电压为

U＝I0R0＝(I?I额)R0

因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，所以灯泡的额定电压功率为

4．P额＝U0I额＝R0(I?I额)I额小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路．

（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的_____（“A”或“B”）端．

（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝_____A；

（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝_____Ω，测量小灯泡电阻的方法是_____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝_____W；

（5）若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，以下关于灯泡额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是_____．

A．P0＝2P1 B．P0＝3P1 C．P0＝4P1 D．P0＝5P1

【答案】B 0.2 5 等效替代法 0.2 D

【解析】

【分析】

（1）为了保护电路，闭合开关S2前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处；

（2）根据电流表选用的小量定分度值读数；

（3）根据等效替代法求电阻大小；

（4）根据P1＝I12R L求小灯泡的实际功率；

（5）由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，根据P＝I2R分析额定功率P0的变化．

【详解】

（1）为了保护电路，闭合开关S1前，应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B 端．（2）闭合开关S1，将单刀双掷开关S2扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1，如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，I1＝0.2A；（3）将开关S2扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1，此时R＝5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R1＝5Ω，测量小灯泡电阻的方法是等效替代法；

（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P1＝I12R L＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；

5．P m＝R0I1×（I2﹣I1）。在测量小灯泡电功率的实验中，已知灯泡额定电压U额=2.5V，电源电压保持不变。

（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。

（_______）

（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数（如图乙）为___A，则小灯泡的额定功率是________W。

（3）如果没有电压表，用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率。其中，定值电阻的阻值为R0。先断开开关S2、闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为v；再保持变阻器滑片的位置不变，只断开开关________、闭合其它开关，读出电流表示数为I，灯泡额定功率的表达式为P额=___________（用R0、U额、I的代数式表示）。

【答案】 0.28 0.7 S1U额(I-

U

R

额)

【解析】

【详解】

（1）将变阻器的最大阻值连入电路中，连接变阻器的左下方接线柱，如下图所示：

（2）调节滑动变阻器，使电压表示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流表示数（如图乙）为0.28A，则小灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.28A=0.7W；

6．（某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω 2A”；B：“20Ω 0.5A”）．

（1）该实验的实验原理是_____；实验中，应选用的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）．

（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路（不能与其他导线交叉）．

（______）

（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_____．

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如

图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W．

（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图．

（______）

（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_____P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

【答案】P＝UI B灯泡断路 1.14

大于

【解析】

【分析】

（1）该实验的实验原理是P＝UI；由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器；

（2）电压表应与灯并联，电流表与灯串联；

（3）灯不亮，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，则与电压表并联的支路断路了；

（4）由图象找出灯的额定电压下的电流，根据P=UI求该小灯泡的额定功率；

（5）根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图；

（6）由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P=UI比较灯的实际电功率P1与P2大小．【详解】

（1）该实验的实验原理是P=UI；灯的额定电流约为：

3.8V

0.32A

12Ω

U

I

R

=≈

=，电源电压

为6V，小灯泡额定电压为3.8V，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器

连入电路中的电阻：

6V 3.8V

6.9Ω

0.32A

L

U U

R

I

--

===

滑

，故应选用“20Ω 0.5A”的滑动

变阻器B；

（2）测量小灯泡电功率的实验中，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如下图所示：

（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，说明电压表两端到电源两极是通的，则电路的故障是灯泡断路．

（4）由图象知，灯在额定电压3.8V 时的电流为0.3A ，则该小灯泡的额定功率为： 3.8V 0.3A 1.14W P UI ==?=；

（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V 3.8V 2.2V =﹣时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端可以完成实验，如下图所示：

（6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A ，电功率为：1 1.8V 0.22A 0.396W P =?=；

7．小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A ）对应的电压约为1V ，灯的实际电功率为：21V 0.15A 0.15W P =?=，则P 1大于P 2．小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的部分实验电路。

甲

(1)请你添加一条导线,将图甲所示的实物图补充完整,并使滑动变阻器的滑片P 右移时接入电路的阻值变大 _______________。

(2)闭合开关为S 1,将开关S 2扳向____(填“1”或“2”),调节滑动变阻器使电流表的示数为I 1,如图乙所示,I 1=____A 。

乙

(3)将开关S2扳向另一端,保持________的阻值不变,调节________的阻值R,使电流表的示数仍为I1。

(4)若此时R=7.0 Ω,小灯泡的实际功率P1=____W。

(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系。你认为最有可能的是（____）。

A．P0=2P1

B．P0=3P1

C．P0=4P1

D．P0=5P1

【答案】10.20滑动变阻器电阻箱0.28B

【解析】

试题分析：（1）滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大，说明滑动变阻器将左下接线柱接入了电路中，滑片向右移动时，离下接线柱越远，接入电路中的电阻值越大。（2）此实验是先将灯泡接入电路，测量出流过的电流值，再将变阻箱接入电路中，调节变阻箱的电阻，使得电流值仍为刚才电流值，则电阻箱的电阻值就是灯泡的电阻。因此，闭合开关S1，将开关S2板向1，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，电流表0--0.6A，

I1=0.2A。

（3）将开关S2扳向另一端，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为I1。

（4）若此时R=7.0Ω，小灯泡的实际功率P1=I2R=（0.2A）2×0.7?=0.28W。

（5）若小灯泡的额定电流为I0=2I1，假定灯泡电阻不变，则额定功率P0=（2I1）

2R=4I12R=4P1，但是灯泡的电阻随着温度的升高而增大，因此P0﹥4P1，最有可能的是选项D。

【考点定位】测量灯泡的功率

8．在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2．5V．

（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）．

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最_________（填“左”或“右”）端．

（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障原因是

_____________．

（4）故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1．5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为＿＿＿W．若使小灯泡正常发光，应将滑片向_________（填“左”或“右”）端移动．

（5）若将图甲中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，下列实验可完成的是（）

A．探究通电导体产生的热量与电阻的关系

B．探究电流与电压的关系

C．探究电流与电阻的关系

【答案】（1）如图所示

（2）左（3）小灯泡断路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良）（4）0．48 右（5）B 【解析】

试题分析：（1）滑动变阻器要接一上一下两个接线柱，由电源电压为3V可知电压表选小量程0-3V，与小灯泡并联，连线如图所示．

（2）闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处，如图应移动到左端．（3）电流表无示数说明电路有断路故障，又电压表有示数，说明电压表两接线柱与电源相连电路为通路，故与电压表并联的小灯泡处断路．（4）由图乙可见电流为0．32A，此时小灯泡功率为P=UI=1．5V×0．32A=0．48W，要使小灯泡正常发光需要将灯泡两端电压提升到额定电压2．5V，故应减小滑动变阻器接入电路电阻，将滑片向右移，（5）该电路无法比较产生热量的多少，A选项错误；可以通过移动滑片改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，从而探究电流与电压的关系，B选项符合题意，选填B；探究电流与电阻的关系需要改变电阻值进行多次实验，只有一只定值电阻无法完成实验，C选项不符合题意．

答案：（1）如图所示（2）左

（3）小灯泡断路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡接触不良）（4）0．48 右（5）B

9．如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路．

（1）检查无误后，闭合开关．他将滑片P向左滑动时，电压表示数将_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，由此可知电阻R＝_____Ω．你认为这个结果可靠吗？_____，理由是_____．

（2）做完测电阻实验后，阳阳发现桌上还有一个标有额定电流I额的小灯泡和两个开关，一个已知阻值为R0的定值电阻，他想：能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢？通过与同学讨论，他设计出了如图丙所示的电路图，并完成了小灯泡额定功率的测量．具体操作是：

①闭合开关_____，断开开关_____，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_____；

②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关_____，闭合开关_____，读出此时电压表示数为U；

③小灯泡的额定功率P额＝_____（用已知量和所测物理量符号表示结果）．

【答案】增大10不可靠只测了一组数据数据，误差较大 S、S1 S2 I额R0 S1 S、S2（U﹣I额R0）I额

【解析】

【分析】

（1）判断将滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变化，由分压原理，确定变阻器的电压变化，由串联电路电压的规律，判断电压表示数的变化；根据电表小量程读数，由

欧姆定律

U

I

R

，求电阻大小：为提高测量的准确度，要多次测量取平均值．

（2）当通过灯的电流为I额时，灯正常发光，根据串联电路电流的规律和欧姆定律，定值电阻的电压为I额R0，故应闭合开关S、S1，断开S2，使电压表测定值电阻的电压，移动变阻器的滑片，当电压表示数为I额R0，灯正常发光；保持滑片的位置不变，通过开关的转换，使电压表测定值电阻与灯串联的总电压U，因电路的连接关系没有变化，各电阻的大

小和电压保持不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，可求出灯的额定电压，根据P额＝U L I额求灯的额定功率．

【详解】

（1）将滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联电路分压原理，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，电压表示数将增大；

当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示

数为2V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，由欧姆定律

U

I

R

=，得电阻

大小：

2.0V

10Ω

0.2A

U

R

I

==

'

=，因只测了一组数据，误差较大，这个结果不可靠；

（2）当通过灯的电流为I额时，灯正常发光，在图丙中，闭合S、S1，断开S2时，根据串联电路电流的规律，由欧姆定律，移动变阻器的滑片，当电压表示数为I额R0，灯正常发光；

10．本题是测灯泡电功率的实验，考查了电路连接、故障分析、电表的读数和电功率的计算等，伏安法测电阻、功率、探究电流与电压和电阻关系几个实验有相似之处，我们要学会总结。小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻，选择一些器材连接了如图甲所示电路．

（1）同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验，其原因是_____．并且电路连接也有错误，如果此时闭合开关，小灯泡_____（选填“发光”或“不发光”），电压表

_____（选填“有示数”或“无示数”）．请你在接错的那根导线上打“×”，并另画一根导线，使电路连接正确．

（_____）

（2）小明重新选择合理器材，将电路改接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正确发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω．（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U 图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而_____．在这个图象中，横轴应该表示的是_____（选填“电压”或“电流”）

（4）上述实验结束后，小明又设计了如图丁所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率．已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω，电源电压恒定，其测量过程如下：

①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V．

②_____（填三个开关闭合与断开情况），移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为

_____V，这时小灯泡正常发光．

③闭合开关S、S2，断开S1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V．

④小灯泡的额定功率P额＝_____W．

【答案】电源电压低于灯泡的额定电压不发光有示数

10增大电流闭合S、S12断开S2

0.5

【解析】

【分析】

（1）测灯的额定功率，灯的电压要高于灯的额定电压；分析电路的连接确定两表的示数；根据电路连接错误之改正；

（2）根据电流表小量程读数，由欧姆定律求电阻大小；

（3）灯丝的电阻随温度升高而增大．根据欧姆定律，电压的增加量应大于电流的增加量；（4）先测出电源电压U；只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，首先应使灯正常发光，通过开关的转换，使灯与变阻器滑片以下电阻丝串联，根据串联电路电压的规律，当电压表示数为U=2.5V时，灯正常发光，在③中，根据分压原理可求出滑片以下电阻丝的电阻大小，根据欧姆定律可求出灯正常发光时的电流即，

根据P UI

＝可求小灯泡的额定功率P额．

【详解】

（1）电源电压为3V，小于灯的额定电压，故选的器材不能完成此实验；原电路中，电压表串联在电路中，电路中几乎没有电流，电流表将变阻器串联了，此时闭合开关小灯泡不发光，电压表与电源连通，电压表有示数；电流表应串联在电路中，电压表与灯并联，如下左图所示：

（2）此时电流表示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡正

常发光时的电阻是：

3.8V

10Ω

0.38A

U

R

I

===；

（3）并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象，如图丙所示，根据图象可知电流与电压并不成正比，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大．根据欧姆定律的变形公式：U

R

I

=，因灯丝的电阻随温度升高而增大，故电压的增加量应大于电流的增加量，如上

左图所示，在这个图象中，横轴应该表示的是电流；

（4）根据上面的分析，具体步骤：

①闭合开关S 、S 2，断开S 1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4.5V ； ②闭合S 、S 1，断开S 2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V ，这时小灯泡正常发光；

③闭合开关S 、S 2，断开S 1，保持滑动变阻器滑片的位置不变，电压表示数为3V ． 在①中，电源电压为U ＝4.5V ，在②中，灯与滑片以下电阻丝R 滑下的电阻串联，电压表测其电压，当电压表示数为2V ，根据串联电路电压的规律，灯的电压：

4.5V 2V 2.5V L U U U 滑下＝﹣＝﹣＝ ，灯正常发光；

在③中，电路中只有变阻器，根据串联电路电压的规律，滑片以上电阻丝的电压为：

3 4.5V 3V 1.5V U V ﹣＝﹣＝ ，根据分压原理，12R R 滑下滑上：＝：

，因变阻器的总电阻为15Ω，故10ΩR 滑下＝

，由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：2V 0.2A 10Ω

L U I R ===滑下滑下 ， ④小灯泡的额定功率 2.5V 0.2A 0.5W L L P U I ?额＝＝＝．

故答案为(1). 电源电压低于灯泡的额定电压 (2). 不发光 (3). 有示数 (4). 10 (5). 增大 (6). 电流 (7). 闭合S 、S 1 (8). 2 (9). 断开S 2 (10). 0.5