电功率实验

电功率实验

一、知识目标

（1）掌握用伏安法测定小灯泡额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率。

（2）会选用实验器材，设计表格，记录数据，并会根据实验数据计算小灯泡的功率。（3）通过实验现象分析影响小灯泡功率的因素。

（4）了解灯泡的亮度跟电功率的关系。

二、听课精华

在测定小灯泡的功率的实验中：根据电功率计算公式P=UI，只要测出小灯泡两端的___ ___和通过它的___ ___，就可以得出小灯泡的电功率。

三、经典题型

伏安法测量小灯泡电功率

例1：在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．他们所设计的实验电路如图所示．

（1）在连接电路时，开关应处于___ _状态，电流表的量程应选___ _A．

（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整．（导线不能交叉）

（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于___ _（选填“A”或“B”）端．（4）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为___ _V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向___ _（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．

（5）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是___ _W．

分析：（1）为保护电路，连接电路时开关应断开；根据灯泡额定电压与灯泡电阻求出灯泡正常发光时的电流，根据该电流确定电流表的量程；

（2）根据灯泡额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串连接入电路，电压表并联在灯泡两端；

连线时注意滑动变阻器的接法，注意电压表与电流表正负接线柱不要接反；

（3）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值，根据滑动变阻器在电路中的连接方式确定滑片的位置；

（4）由图2确定电压表的量程与最小分度值，根据电压表指针位置读出电压表示数；

根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系及滑动变阻器的接法判断滑片的移动方向；（5）由图3找出灯泡额定电压对应的电流，然后由公式P=UI求出灯泡的额定功率．

解答：（1）在连接电路时，开关应处于断开状态；灯泡正常发光时的电流约为

I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A，则电流表应选0～0.6A量程；

故答案为：断开；0.6．

（2）灯泡额定电压是2.5V，则电压表选3V量程，电流表

选0.6A量程；滑动变阻器、灯泡、电流表、开关串连接入

电路，电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示；

故答案为：实物电路图如图所示．

（3）由实物电路图知，当滑动变阻器滑片在B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于B端；故答案为：B．

（4）由图2知：电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2V；电压表示数小于灯泡额定电压，要测小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，应使滑动变阻器接入电路的阻值减小，由实物电路图知，滑片应向A端移动，知道电压表示数为2.5V为止；

故答案为：2；A．

（5）由图3中的I-U图象知：灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.2A，灯泡额定功率

P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

故答案为：0.5．

变式：小功同学在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时，他的电路已经连成如下图甲所示．

（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电压表正确连入电路，连线不能交叉．在连接好电路后，要先将滑动变阻器滑片P移至端___ _（选填“A”或“B”）后，开关才能．

（2）如果用干电池作电源，他至少要用___ _节．

（3）图乙是根据实验数据绘制成的I-U图象．当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡电阻为___ _Ω，灯泡发光___ _（选填“较暗”或“较亮”）；要使灯正常发光，应将滑片P向___ _端（选填“A”或“B”）移动，灯泡的额定功率为___ _W．

（4）小功同学还想粗约测量自己家里微波炉工作时的电功率，除了用秒表外，你认为还需要___ _．

小结：1、本题考查了实验的注意事项、电表量程的选择、连接实物电路图、电压表读数、求灯泡功率等问题，这是电学实验的常考内容，要掌握；2、连接实物图时应注意：

①电压表、电流表的正负极不要接反．②注意电压表、电流表的量程不要接错．③滑

动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．④作图要美观，连线不要交叉；3、对电表读数时，应先确定电表的量程与最小分度值，再根据指针位置读出电表示数，读数时视线应与刻度线垂直．

例2.同学们在“测定小灯泡电功率”的实验中，电源用三节新干电池，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻阻值约为10Ω．

（1）请用笔画线代替导线，将如图甲的实物电路连接完整．

（2）小明同学正确连接电路闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因是___ ____ ____ _（写出一种即可）．

（3）小亮同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数为___ _（如图乙所示）V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向___ _（填“A”或“B”）端移动．（4）小光同学根据实验数据画出如图丙所示的I-U图象，计算出小灯泡的额定功率是___ _W，请你将小灯泡正常工作时的电流在如图丁的电流表中标出．

（5）根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐___ _，原因是___ ____ ____ ____ _。

分析：（1）由图甲知，电流表、电压表连线不完整，把电流表与小灯泡串连接入电路、电压表与灯泡并连接入电路即可；

（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路，灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；（3）①根据图乙所示电压表确定电压表的量程与最小分度值，由电压表指针位置读出电压表示数；

②根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系，由滑动变阻器在电路中的接法判断滑片

的移动方向；

（4）①由I-U图象找出灯泡额定电压所对应的电流，然后由P=UI求出灯泡的额定功率；

②确定电流表的量程，认清每大格和每小格代表的示数，在电流表上标出电流值；（5）由图象找出对应的电压与电流值，由欧姆定律判断电阻阻值如何变化；从温度对电阻的影响分析灯泡电阻变化的原因．

解答：（1）电流表应串联在电路中，电压表与灯泡并联，在连接过程中，注意接线柱的正负和量程选择，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择0～3V量程，电流表选择0～

0.6A量程，如下图所示：

（2）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路断路；电流表无电流，电压表有示数，说明电压表串联在电路中测电源电压；

（3）①由图乙知，电压表量程是3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是2.2V；

②电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向B移动滑动变阻器滑片，

让滑动变阻器阻值变小，减小滑动变阻器两端电压，增大灯泡两端的电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止；

（4）①由图象知，灯泡在2.5V时的电流为0.3A．所以，P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；

②电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，所以

电流为0.3A时，指针如图：

（5）由I-U图象可及欧姆定律R=U/I可知，灯泡电阻随灯泡电压的升高而增大；原因是：随灯泡电压的升高，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，电阻变大．

故答案为：（1）如上图甲；（2）灯泡断路；（3）2.2；B；（4）0.75；如上图丁；

（5）增大；灯泡电阻随温度升高而增大．

变式：在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压约为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整．

（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于___ _（选填“A”或“B”）端，目的是为了___ ____ _．

（3）小向同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向___ _（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．

（4）小向同学移动滑片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关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是___ _W．

小结：该类题考查了连接实物图、滑动变阻器的作用及调节、求灯泡的额定功率等问题；滑动变阻器在电路中的作用、滑动变阻器的连接、滑动变阻器的调节等是实验的常考内容，有关滑动变阻器的作用、连接、作用、调节是实验的常考内容，一定要掌握；由I-U图象找出灯泡电压与对应的电流，也是解题的关键．

例3：按图示的电路图做“测置小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0?0.6A、0?3A）、电压表（量程为0?3V、0?15V）、开关及导线若干．

（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成（填选项前的字母）（）

A．电流表烧坏

B．电压表烧坏

C．小电灯烧坏

D．小电灯不亮

（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：___ ____ ____ _，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：___ ____ ____ ____ _。

（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表．

①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为___ _W，还可得出关于灯丝电阻的结论

是：___ ____ ____ ____ _；

②当小电灯正常工作时，连人电路的滑动变阻器的阻值为___ _Ω

③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率

为___ _W．

（4）若电压表的0?15V量程已损坏，只能使用0?3V量程，其它器材不变，如何测出小

电灯的额定功率？

①在虚线框中画出测量电路图；

②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你

所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数

据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为___

_Ω～___ _Ω

分析：（1）电流表与电压表的位置交换连接，即电压表串连接入电路，理想电压表电阻为无穷大，电压表串连接入电路，电路相当于断路，电路电流为零，灯泡不发光；

（2）灯不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路存在断路，或电路电阻太大而电路电流太小不足以让灯泡发光；由电路图知，滑动变阻器滑片在最左端，滑动变阻器接入电路的阻值为零，只有灯泡接入电路，电路电阻不大，灯泡不发光不是电流太小引起的；只有灯泡接入电路，如果灯泡短路，则电源被短路，电路电流很大，电流表会被烧坏而造成电路断路，电压表不能与电源两极相连，电压表示数为零，而现在电压表示数不为零而是有较大示数，所以灯泡不可能短路；综合分析可知灯不亮的原因是灯泡断路；

开关闭合后，灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小造成的，原因可能是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；

（3）①由表找出灯泡的额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡的额定功率；

由表可知：随电压增大，灯泡的阻值增大，可从温度对电阻的影响分析原因；

②由表找出灯泡正常工作时的电路电流，由串联电路电压特点求出滑动变阻器两端的

电压，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；

③由串联电路的电压特点知，两个完全相同的灯泡接入电路时，每个灯泡两端的电压

相等，电源电压为6V，则每个灯泡两端的电压是3V，由表中数据找出3V所对应的电流，然后由P=UI求出两灯消耗的总功率；

（4）①0～15V量程已损坏，而灯泡额定电压为3.8V，超过电压表的另一量程0～3V；

电源电压是6V，灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，小于电压表量程0～3V，因此可以用电压表测滑动变阻器电压，以便间接测量灯泡电压，据此作出电路图；

②根据题意确定滑动变阻器两端的最大电压与最小电压值，由串联电路特点求出相应

的灯泡电压，由表中数据找出电压所对应的电流，然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大与最小阻值，然后确定其范围．

解答：（1）把电流表与电压表的位置交换连接了，电路断路，电路电流为零，电流表与小电灯不会烧坏，小电灯不亮，由于电源电压是6V，小于电压表量程0～15V，因此电压表不会烧坏，所以闭合开关后会造成的现象是：D小电灯不亮；

故答案为：D．

（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数；

经检查，导线连接完好，则电路故障是：小电灯断路；排除该故障换用新元件后，

闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；

故答案为：小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处．

（3）①由表中数据知，灯泡额定电压U=3.8V对应的电流I=0.3A，则灯泡的额定功

率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；

由表中数据及R=U/I可知，随小电灯电压的增大，小电灯电阻变大，这是因为：

随电压增大、电流随之增大，小电灯的实际功率P=UI也增大，灯的温度升高，由此可见：灯丝电阻随温度的升高而增大；

故答案为：1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大．

②小电灯正常发光时，电压为额定电压U灯=3.8V，由表中数据知，此时电路电流I=0.3A，

由串联电路特点知，滑动变阻器两端电压U滑=U-U灯=6V-3.8V=2.2V，

此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U/I=2.2V/0.3A≈7.3Ω；

故答案为：7.3．

③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，每个灯两端的电

压是3V，由表中数据知，

电路电流I=0.25A，则两灯消粍的总功率P=UI=6V×0.25A=1.5W；

故答案为：1.5．

（4）①电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如图所示；

故答案为：电路图如图所示．

②a、当电压表示数为最大值3V时，小电灯两端的电压为6V-3V=3V，由表中数据知，

电流为0.25A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑1=3V/0.25A=12Ω；

b、当小电灯电压为4.5V时，由表中数据知，电路电流为0.32A，此时滑动变阻器两

端电压为6V-4.5V=1.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑2=1.5V/0.32A≈4.7Ω；

则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4.7Ω～12Ω；

故答案为：4.7；12．

变式：张望同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V ，小灯泡的额定电

压是3.8V ，电阻约为8Ω． （1）请你用笔画线代替导线帮他将图中的实物图连接完整；正确连接电路后，闭合开关前，

滑动变阻器的滑片应该置于

___ _端（选填“A ”或“B ”）；

（2）张望同学在调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U 和I 的数据如下表所示： 1___ _（填“减小”或“不变”）．在第1次实验中，小灯泡不发光的原因是___ ____ ____ _； ②灯泡正常发光时，电流表的示数如图2所示，则灯泡的额定功率为___ _W ； ③当张望同学在测量灯泡在继续调节滑动变阻器时，不小心把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为___ _V ； （3）张望同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A ”、乙：“20Ω 1.2A ”和丙：“30Ω 1A ”的滑动变阻器各一个，你认为他在实验中使用的滑动变阻器是：___ ____ ____ _，理由是：___ ____ ____ ____ _．

例4：在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想： 甲：电功率跟电流有关，电流越高，电功率越大． 乙：电功率跟电压有关，电压越大，电功率越大．

（1）小明同学就猜想甲进行了如下探究：A ．按照如图所示连好电路；B ．更换不同规格的灯泡，移动滑动变阻器R 的滑片，分别记下电流表的读数和灯泡的亮度．实验结果如下：

影响小灯泡电功率的因素

请你对小明的实验过程进行评估，他的实验有什么不合理之处？应如何改进？

不合理之处：．

改进方法：．

（2）现有如下器材：不同规格的灯泡2个、电源1个、开关1个、电压表2只、导线若干，请你设计一个实验电路来验证猜想乙，并把电路图画在方框内．

（3）探究出电功率跟电压和电流的关系后，爱动脑筋的小明猜想：“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系．”于是，他向老师借了一些定值电阻和其它相关器材进行实验，其实验数据如表一、表二所示．

表一

___ ____ ____ _．根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是：___ ____ ____ _．

分析：（1）灯泡的电功率跟灯泡的电压和电流都有关系，在研究影响电功率的因素时要采用控制变量法的思想；

（2）验证电功率跟电压是否有关，必须控制两个灯泡中通过的电流相等，也就是让灯泡串联；

（3）这两组实验都是采用了控制变量法，表一电流不变，研究电功率和电阻的关系；

表二控制了电压不变，研究电功率和电阻的关系．

解答：（1）研究的是电功率和电流的关系，在研究这个问题时要采用控制变量法，即控制小灯泡两端的电压不变；有两种方法：

①换用不同规格灯泡时，通过移动滑片保持电压表示数相同；

②不同规格的小灯泡并联．

（2）验证电功率和电压的关系，必须控制通过两个小灯泡的电流相等，采取串联的方

式如下图．

（3）分析表中的数据，结合控制变量法的思想，表一中电流一定，电阻越大，功率越

大；表二中电压一定，电阻越大，功率越小． 故答案为：（1）不合理之处：未控制灯泡两端电压不变、改进方法：在灯泡两端接一个电压表，通过调节滑动变阻器，使换灯前后灯泡两端电压保持不变（或用不同规格的灯泡并联，用电流表测出各灯电流，比较电流与亮度的关系）．

（2）电路图如下图（也可以让一只电压表测某一个灯的电压，而另一只电压表测总电压）．

（3）电流一定时，电功率跟电阻成正比、电压一定时，电功率跟电阻成反比．

变式：小明在探究电灯的实际功率随电压的变化规律时，对一只“12V ”标记的电灯用伏安法测得下表数据：

___ _W （2）若把两个相同规格的这种灯泡串联在12V 的电路中，则：电路消耗的总功率为___ _W ．

小结：该类题考查学生利用实验探究电功率跟电流、电压的关系的能力．控制变量法在实验探究时的具体应用是此题考查的重点，使用这种方法时要充分理解控制包含的两层含义：既要控制相同的物理量，又要控制不同的物理量.

例5：小华同学用电池组（电压为3V ）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测量标有“2.5V ”字样小灯泡的电功率．

（1）如图所示是小华连接的实物连接图，其中有一处连接错误，请在错误连线上打“×”，并用笔画线代替导线画上正确的连线．

（2）电路错误改正后，小华闭合开关S ，发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮，且电压表有示数、电流表示数始终为零．造成这种故障的原因是． （3）除故障后，小华通过实验得到的实验数据如下表．请你帮助小华计算、分析实验数据．

小灯泡的亮度跟电功率的关系

①小灯泡L的额定功率为___ _W．

②小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是___ _．

③小华通过表中的数据，求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值，发现这几个电阻值相差较大．其主要原因是___ ____ ____ _．

分析：（1）滑动变阻器不能同时解下面两个接线柱，应接上下各一个接线柱．

（2）电流表示数为零，电路断路；灯泡不亮，灯泡断路或灯泡短路或灯泡以外的电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源正负极连接，电压表并联电路以外电路没有断路；综上分析知故障是灯泡处断路．

（3）①灯泡电压为额定电压时的功率为额定功率，由表找出额定电压U对应的电流I，由P=UI求额定功率．

②由表中数据可看出：灯泡功率越大，灯泡越亮；③不同状态下，灯丝温度不同电阻不同．

解答：（1）滑动变阻器不能同时接下面两个接线柱，应

接一上一下两个接线柱，电路图如图所示．

（2）闭合开关，灯泡不亮，且电压表有示数、电流表示

数始终为零，造成这种故障的原因是灯泡处断路．

（3）①灯泡电压为额定电压U=2.5V时的功率为额定功

率，由表知U=2.5V所对应电流I=0.20A，灯泡的额定功

率P=UI=2.5V×0.20A=0.5W．

②分析表中数据可知，小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是：小灯泡的实际功率越大，亮度越亮．

③不同状态下，功率不同，灯丝的温度不同，灯丝电阻不同，这表明灯丝电阻受温度影响．故答案为：（1）电路图如图所示．（2）灯泡处断路．

（3）①0.5．②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮．③功率不同，温度不同，灯泡电阻不同．

变式：小丽测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率．实验桌上备有以下实验器材：待测小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个；导线若干．

（1）请你在实物连接图中用笔画线代替导线将电压表连入电路．

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到端．这样做能对电路起保护作用，在此实验过程中滑动变阻器的另一个作用是___ ____ ____ _．

（3）若开关闭合后，小丽发现电流表有示数，电压表示数为零，则可能的原因是___ ____ ____ ____ ____ _ ．

（4）排除故障后，小丽通过实验得到的数据记录如下表．你通过分析表中的实验数据，可得到：___ ____ ____ ____ ____ _，除此之外你还能发现：___ ____ ____ ____ ____ ____ ____ _。

小结：电功率与电压和电流的关系式是P=UI，电功率与电流和电阻的关系式是P=I2R，电功率与电压和电阻的关系式是P=U2/R，灯泡的电功率跟灯泡的电压和电流都有关系，在研究影响电功率的因素时要采用控制变量法的思想。

四、同步突破

A组

1．测定“小灯泡的功率”的实验电路如图所示。

（1）闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是___ _。

A．滑动变阻器断路B．电压表短路C．灯泡短路D．灯泡断路

（2）故障排除后，闭合开关，使灯泡正常发光。若要使小灯泡变得更亮一些，变阻器的滑片P应向移动___ _ (选填“左”或“右”)。当变阻器的滑片移到某一点时，电流表和电压表的示数如图所示，此时电流表的示数为___ _A，电压表的示数为___ _V，小灯泡的实际功率为___ _W。

2．小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为3伏恒定不变，他们设计的实验电路图如左图所示。

（1）小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V。

①根据电路图连接好电路后，闭合开关，发现小

灯泡较暗，移动滑动变阻器金属滑片，小灯泡亮

度不变。如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所

示，你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器

的___ _ (用字母表示)两接线柱连入到电路

所引起的。

②正确连接后，小金通过实验得到的数据如下表，请分析数据并回答：

___ _瓦；小灯泡实际功率与其发光亮度之间的关系是___ ____ _。

（2）小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏。根据电路图正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片过程中，小灯泡灯丝突然烧断了，她立即观察电压表和电流表的示数。其示数分别为：___ _、___ _。

3．在测定“额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中，电源电压为3V且保持不变。

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。

（2）在连接电路时，开关应该是______的。

（3）实验时，调节滑动变阻器，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）。

（4）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲，则电压表示数为________V，若想测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片P向______端（填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为_______V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________W，小灯泡的电阻约为_______Ω。

4．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，实验器材如图所示，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）在方框内画出你设计的实验电路图。

（2）小赵同学正确连接电路后，闭合开关时，发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有_______________。（3）小赵同学移动滑动变阻器的滑片P，记下了三组对应的电压表和电流表的示数，如下表所示。由此可知，小灯泡正常发光时，电阻是_______Ω；该小灯泡的额定功率是_____W。

5．小玉同学在做“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”实验时，观察到小灯泡上标有“2.5V”的字样，灯的额定功率小于1.2W，滑动变阻器标有“25Ω 1A”字样，而电源上却看不到电压值．

（1）如图甲是他未完成的实验电路连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；

（2）正确连接电路后，按要求操作，闭合开关时电压表和电流表示数如图乙，

她很快就计算出电源电压为___ _V；

（3）向___ _（“左”或“右”）移动滑片，电压表示数达___ _V时灯正常发光，此时电流表示数为0.4A，则小灯泡灯的额定功率为___ _W；

（4）继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，他会观察到电压表指针___ _（“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”）；

（5）该探究实验中，滑动变阻器除了能保护电路元件外，主要作用还有：___ ____ ____ _．6．某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W 左右．

（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉．

（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是___ ____ _．

（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡正常发光时，电流表示数如图甲所示，请读出电流表的示数，并填入表格中．

（4）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格中仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整．

（5）小组同学们分析实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的___ _决定的，且灯泡的___ _，灯泡发光越亮．

（6）用图乙电路还可测量灯泡的__ ，当小灯泡正常发光时的电阻是___ _Ω（取整数）．

7．王明同学准备测量额定电压为2.5V 的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接．如图所示。

（1）根据实物连接图，请你在虚线框内画出与之对应的电路原理图

（2）在某次测量过程中，闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为???????V，电流表的示数为??????A，则此时小灯泡的功率为??????W。（最后一空保留两位小数）

（3）滑动变阻器的滑片P向B 端滑动后，小灯泡的电功率将?????????。（选填“增大”、“减小”或“不变”) （4）王明同学经过多次测量与计算后，得到了一组功率P 与电压的平方U2的数据，下列各图中能正确表示P 与U2的关系的是：（设灯丝电阻不变）

B组

1．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6 A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如左图所示的电路开始探究。

（1）请你用笔画线代替导线，根据左图所示的电路图，将右图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，继续进行实验：

①闭合开关，滑片P向_______(选填“A”或“B”)端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表：

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________。

（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变_______表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：

①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小雷忽略了__________对小灯电阻的影响。

②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。”你认为这种说法___________（选填“正确”或“错误”）。

2．小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图所示电路，选用分别标有“1.5V0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V 0.3A”字样的小灯泡L1、L2、L3，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。

（1）他将灯L1接入图电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于___ _（选填“A”或“B”）端。

（3）闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L1的电流为0.2A，再测出L1两端的电压，此时电压表示数如图所示，为___ _V，然后计算出此时灯L1的电阻是___ _Ω，实际功率是___

_W。

（4）换上灯L2，闭合开关，此时电流表的示数将变＿＿＿（选填“大”或“小”），为保持电流为0.2A不变，应将滑片P向＿＿＿（选填“A”或“B”）端移动；再测出L2两端的电压，算出L2的电阻和功率。换上灯L，做第三次实验，并将实验数据记录在下表。

8 0.32

L3

（6）分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成___ _关系。

（7）小波认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便。对此你可以如何改进？。

3．如下图左图所示是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻R 0=15，滑动变阻器R （20Ω1A ），电源电压为18V ，小灯泡的额定电压为6V 、额定功率约为3W 。

（

1

）闭合开关S 前，滑片P 应滑到最_______。(选填“左端”或“右端”) （2）请用笔画线代替导线将上图右图的实物图补充完整。

（3）小明正确连接电路后，进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的指针如下图所示，通过小灯泡的电流为_______A ，其额定功率为_______W 。

（4）电路中定值电阻R 0的作用是：_____________________。

（5）小明完成上述实验后，小红发观电流表已坏，她利剩余器材和老师又给的两个开关S 1、S 2及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你画出小红完成实验设计的电路图。 4．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明连接了如图所示的电路。 （1）请帮小明将电路补充完整。

（2）正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表都没有示数。小明确定电路的接线良好，且电表和电源都完好，小明做出了以下猜想：

猜想①：小灯泡断路猜想②：开关断路猜想③：滑动变阻器断路

假设故障只有一处，经过分析，小明确定猜想①是不可能的。如果猜想①成立，则______会有示数。

为了尽快查出故障原因，小明将导线A端拆下，把它改接在______ (填“B”或“C”)点的接线柱上。

如果电流表、电压表都无示数，则猜想______ (填序号) 正确。

如果电流表、电压表都有示数，则猜想______ (填序号) 正确；

5．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω。下左图是该实验的电路图。

（1）应该选用的滑动变阻器是______（填“R1”或“R2”）；

（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。发生故障的原因可能是________。

A．灯泡断路B．灯泡短路C．滑动变阻器断路D．滑动变阻器短路

（3）上右图是根据实验数据绘成的U-I图像，根据图像提供的信息可计算出小灯泡的额定功率是_______W；当滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡的电阻将变______。

（4）另一组同学在连线时，不小心将线接错了。闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表示数变大时，电压表示数却变小，产生这种现象的原因是__________。

（5）还有一组同学没有使用电压表，而是利用两只电流表和一个阻值已知的电阻R0，其它元件与前组相同，仍然完成了实验。请在虚线方框内画出该组同学实验的电路图。

五、教学建议