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实验6 测量小灯泡的电功率
实验名称 测量小灯泡的电功率
实验原理 ①________
实物图与
电路图的
互画
电路连接(见P81常考类型剖析)
电路故障分析(见P88实验突破)
实验名称 测量小灯泡的电功率
滑动变阻 ②____________________；保护电路
器作用
实验操作 (1)闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压，观察小
灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数
(2)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的 1.2倍，观察小灯泡的
亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数(注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定
实验名称 测量小灯泡的电功率
实验操作 电压太多)
(3)调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的 0.8倍，观察小灯泡的
亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数
实验表格
实验名称 测量小灯泡的电功率
多次测量的 测出(比较)小灯泡在不同电压下的电功率，分析电功率大小与灯泡亮度的关系(随着小灯泡
目的 两端电压的变化，小灯泡的电阻也在变化，小灯泡的电功率也随之变化，所以测量小灯泡
的电功率不能求平均值．多次测量为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况)
I－U曲线 分析：(1)通过小灯泡的电流随它两端电压的增大
图及其分析 而增大
(2)图像是曲线，原因是温度对小灯泡电阻有影响
实验名称 测量小灯泡的电功率
实验结论 (1)不同电压下，小灯泡的功率不同．实际电压越大，小灯泡功率越大
(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮
实验方案的反思与评价[见例题补充设问(5)]
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答案：P=UI；改变小灯泡两端电压；
特殊方法测量小灯泡的电功率
拓展实验 设计思路与实验器材 电路设计 实验步骤 表达式
已知U
额
设计思路：使定值电阻与小灯泡 ①闭合S、S ，移动
1
特殊 缺 串联，利用串联电路中电流处处 滑动变阻器滑片， P 额 ＝
相等的特点，来确定通过小灯泡 使电压表的读数为
法测 电
的电流 U
电功 流 额
实验器材：电源、开关、定值电 ② 断 开 S ， 闭 合
率 表 阻R 0 、小灯泡、电压表、滑动变 S 2 ，读出电 1 压表的示 U 额
阻器、导线 数为U
1
计思路：使定值电阻与小灯泡串 已知I ①闭合S、S ，移动
额 1
联，利用串联电路中电流处处相 滑动变阻器滑片，
特殊 缺
等的特点，来确定通过小灯泡的 使电压表的读数为I
法测 电 P ＝(U－
电流 R 额 1
电功 流 额 0 I R)I
实验器材：电源、开关、定值电 ② 断 开 S ， 闭 合 额 0 额
率 表 1
阻R、小灯泡、电压表、滑动变 S ，读出电压表的示
0 2
阻器、导线 数为U
1
已知U
额 ①闭合开关S，调节
计思路：使定值电阻与小灯泡串 R 的 滑 片 到 最 左
2
联，利用串联电路中电流处处相 端，调节R的阻值 P ＝
特殊 缺 1
等的特点，来确定通过小灯泡的 使电压表示数为U
法测 电 额
电流 ②保持R的滑片位
电功 流 1
实验器材：电源、开关、定值电 置不变，R 的滑片
率 表 2
阻R、小灯泡、电压表、滑动变 移动到最右端，读 U
0 额
阻器、导线 出并记录电压表的
示数U
已知U
设计思路：使定值电阻与小灯泡 额
①闭合S、S ，移动
并联，利用并联电路中各支路电 2
滑动变阻器滑片，
特殊 缺 压相等的特点，来确定小灯泡两 P ＝(I－
使电流表的读数为I 额 1
法测 电 端的电压，根据P＝UI计算电功 0
＝
电功 压 率
② 断 开 S ， 闭 合
率 表 实验器材：电源、开关、导线、 2 )U
S ，读出电流表的示 额
定值电阻R、小灯泡、电流表、 1
0 数为I
滑动变阻器、电阻箱 1
设计思路：使定值电阻与小灯泡 已知I
额 ①闭合S、S ，移动
并联，利用并联电路中各支路电 2
滑动变阻器滑片，
特殊 缺 压相等的特点，来确定小灯泡两
使电流表的读数为I
法测 电 端的电压，根据P＝UI计算电功 P ＝(I－I
额 1
电功 压 率 额 )RI
② 断 开 S ， 闭 合 额 0 额
率 表 实验器材：电源、开关、导线、 2
S ，读出电流表的示
定值电阻R、小灯泡、电流表、 1
0 数为I
滑动变阻器、电阻箱 1
已知I ①只闭合 S ，移动
设计思路：使定值电阻与小灯泡 额 1
滑动变阻器滑片，
并联，利用并联电路中各支路电
使电流表示数为I
特殊 缺 压相等的特点，来确定小灯泡两 额
② 断 开 S ， 闭 合
法测 电 端的电压，根据P＝UI计算电功 1 P＝
S ，滑片不动，调节
电功 压 率 2 I 2R
电阻箱，当电流表 额
率 表 实验器材：电源、开关、导线、
示数为I 时，读出
定值电阻R、小灯泡、电流表、 额
0 电阻箱连入电路中
滑动变阻器、电阻箱
的电阻为R
特殊 缺 设计思路：使定值电阻与小灯泡 已知I ①只闭合 S ，移动 P＝
额 1
法测 电 并联，利用并联电路中各支路电 滑动变阻器滑片，
电功 压 压相等的特点，来确定小灯泡两 使电流表示数为I (U－ I )I
额 额
率 表 端的电压，根据P＝UI计算电功 (已知电源电压为U)
额
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率
②保持滑片P位置
实验器材：电源、开关、导线、
不变，再闭合 S ，
定值电阻R、小灯泡、电流表、 2
0 电流表此时示数为I
滑动变阻器、电阻箱
在测额定电压为2.5 V,其电阻大约为10 Ω左右的小灯泡的额定功率时，小明连接了如图甲所示的电路，其中
电源电压为6 V.
(1)请用笔画线将图中的电路连接完整．
(2)在连接电路时，有“10 Ω，1 A”和“20 Ω，1 A”两种规格的滑动变阻器可供选择，则应该选择将___________
的变阻器连入电路，才能保证实验顺利进行(选填“10 Ω，1 A”或“20 Ω，1 A”)．
(3)在连接电路时，开关应断开，滑片应移到___(选填“A”或“B”)处．
(4)小明调节滑片P的位置，使电压表的示数为2.5 V,这时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率是
_____W.
(5)小敏想进行实验创新，她在原有器材中去掉电流表，添加了两个开关和一个已知电阻R也完成了“测量小
0
灯泡额定功率”的实验．请你在虚线框内画出小敏设计的电路图，并写出实验步骤及小灯泡额定功率的表达
式．
答案：(1)
(2) 20 Ω，1 A
(3)B
(4)0.75
(5)
实验步骤： ①闭合开关 S 、 S ，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 2.5 V ；
1
②断开开关 S ，不改变滑片位置，闭合开关 S ，记录电压表示数 U .
1 2
表达式：P＝ ．
补充设问：
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(1)实验中滑动变阻器的主要作用是__________________________________．
(2)连接好电路，闭合开关后，小明发现电压表示数为0 V，电流表有示数，是由于_______________________．
(3)测量小灯泡额定功率_______(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值，原因是_____________
___________________________________________
(4)如图所示，是小明在做实验时，根据实验数据绘制出的通过电路的电流随小灯泡两端电压的变化曲线图，
由图像可知，随着小灯泡两端的电压变大，小灯泡的亮度_________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)，且小灯泡
的
电阻是发生变化的，主要是受_________的影响．
(5)小明将原来的灯泡换为额定电压为3.8 V的小灯泡，也测出了它的额定功率．这时小敏提出，在调节变阻
器滑片使灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8 V，由此可能造成一定的测量误差，她认为可以对
电路稍做改动，将____________________________，然后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为
____V，读出此时电流表的示数，处理数据后即可较为准确地求出灯泡的额定功率．
答案：⑴改变小灯泡两端的电压；⑵小灯泡短路；⑶不需要；额定功率为小灯泡在额定电压下工作时的功率，
测平均值没有意义；⑷变亮；温度；⑸电压表并联在滑动变阻器两端；2.2
电路连接类
测电阻（功率）实验中，电路中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画正确连线。
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仪器使用类
1.（范围类）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用电源电压为6V，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器
（20Ω 1A）。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线将图乙所示实物图的补充完整；
（2） 小明在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将______（选填“变大”
“变小”或“不变”）；
（3）小红在实验中发现电流表的示数是0.2A，电压表是_____V（如图所示），经分析造成这种现象的原因
是__________________________________________；
（4）小红调整电路后，继续测量小灯泡的额定功率，但发现无法准确读出额定电压，于是她用第（3）问中
所测得数据先算出灯泡的电阻R，再根据P =Ｕ 2／R,计算了灯泡的额定功率。此方案计算出的灯泡的额定
L 0 0 L
功率比真实值偏______（选填“大”或“小”），原因是_____________________________________________________。
【拓展】小明和小红还想探究“在电压一定的情况下，电流与电阻的关系”，于是将电路中的小灯泡分别换成
阻值为10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的四个定值电阻，其余连接均不变。在实验中，将4个定值电阻依次接入电路，
调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持 U 不变，为了能顺利得到4组Ｉ、R数据，完成实验，该U 的
0 0
取值范围是__________，滑动变阻器的范围是______
答案：（2）变大；（3）2V；电压表选择了0-3V量程；（4）大；灯丝电阻随温度升高而增大，题中所求
阻值在灯泡正常发光时阻值小；【拓展】2-2.4V，6-20Ω
2.（范围类28中模拟） 按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验。所用器材有：标有“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）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： 。
（2）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
电压表和电流表的小数填入下表。
电压表的不数U/V 电流表的示数I/A 小电灯的功率P/W
2.0 0.20
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2.5 0.22
3.0 0.25
3.8 0.30
4.5 0.32
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为 W。
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为 Ω。（保留小数点后一位）
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，两灯消耗的总功率为 W。
（2）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，为测出小电灯的额定功率电
路需要进行的改变是 。
【拓展】按改变后的电路图，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围应为 Ω～ Ω。（若不能
整除，保留小数点后一位）
答案：小灯泡断路；滑动变阻器接入电路的电阻太小；1.14；7.3；1.5；将电压表并联在滑动变阻器两端；
4.7—12Ω。
3. 在“测小灯泡电功率”的实验中，实验室有以下器材：电源（电压恒为4.5V）、标有2.5V的小灯泡、电流
表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”、开关各一个，定值电阻三个（10Ω、20Ω、30Ω）、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整。要求：滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡亮度变亮。
（2）电路连接好后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将其中三次数据记录在表格中，
根据数据求出小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 1 2 3
电压表示U/V 2.0 2.5 2.8
电流表示数I/A 0.20 0.24 0.26
（3）上述实验结束后，小华同学想进一步“探究电流与电阻的关系”，他将小灯泡取下后，按图乙电路在 R
的位置依次换成已有的定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω）先后接入电路，为保证每次都能将接入的定值电阻两
端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为 Ω至 Ω的电阻Rˊ。
答案为：（1）如下；
（2）0.6；（3）4；8。
（选择器材）4. 小明做“测定小灯的电功率”实验，待测小灯标有“3.5V”字样，所需器材齐全且完好。其中电
源和变阻器均有两种规格可选：标有4.5伏或7.5伏的电源，标有“10Ω3A”或“20Ω2A”字样的滑动变阻器。
实验中，小明正确连接电路并按规范步骤操作，闭合电键时，电流表的示数如图所示，但发现此时小灯发光
极亮。
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（1）小明实验时选用了电压为 伏的电源，标有 字样的变阻器。
（2）小明断开电键，经过分析、思考后，他更换了一个可选器材，并改变了一个电表的接入位置后继续实
验。当小明移动变阻器的滑片并观察到 时，则小灯正常发光。若此时滑动变阻器的滑片恰好在中点处
（连入电路的阻值为最大阻值的一半），则小灯的额定电流为 安，额定电功率为 瓦。
答案：（1）7.5；“10Ω3A”；
（2）1伏；0.2；0.7。
（功率范围）5. 某兴趣小组在进行测定小灯泡额定功率实验时，可用的实验器材有：标有“0.2安”字样的小
灯泡、3节新干电池、标有“10欧1安”和“5欧1安”的滑动变阻器、电压表、电流表、电键和导线若干，所
有器材均完好。他们第一次选择了3节新干电池和标有“5欧 1安”的变阻器及其它相关器材进行实验，实验
电路连接正确、步骤规范，但在实验过程中发现无法完成实验。接着，他们更换了部分器材，使用2节新干
电池和标有“10欧 1安”的变阻器重新进行了第二次实验，但在实验过程中发现依旧无法完成实验。然后他们
经商量，对器材又做了一定的调整，最后顺利地完成了实验。
（1）请画出正确的实验电路图。
（2）请分析他们第一次实验时无法完成实验的原因是： 。
（3）该小灯泡的额定功率应介于 瓦至 瓦之间。
答案：（1）如下；
（2）滑动变阻器的最大阻值过小，以至于电路中的电流最小值大于0.2安；（3）0.6；0.7。
故障分析类
1.★★★★★(故障、图像、最值)小明在做“测定小灯泡额定电功率”的实验中，实验器材齐全完好，选用学
生电源（1.5V的整数倍），小灯泡标有“2.5V”，标有A“5Ω 2A”，B“25Ω 1A”的两个滑动变阻器。
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(1)正确连接电路，闭合开关后，观察到电压表恰好达到满刻度，灯泡很亮，移动滑片，电流表示数突然几乎
不动，电压表继续偏转，出现的故障可能是_________________________________
(2)为了完成实验，他断开开关，排除故障，把电压表与滑动变阻器并联，闭合开关，发现电压表如图所示，
仍然无法完成实验，经过思考，小明开始调节电源电压，移动滑片，使电压表示数最大________V时，恰好使
小灯泡正常发光，小灯泡的电流跟它两端电压的关系图像，如图所示，小灯泡的额定功率________W，此时
选用的滑动变阻器的规格是______________。
拓展：分析实验现象，经过思考，小明想测定电压表的内阻，设计的部分电路图如图所示，请把电路图连接
完 整 ， 接 下 来 的 操 作 是
__________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________.
答案：(1)小灯泡断路
(2)6.5；0.7；25Ω1A（提示：无法完成实验是因为电压表可能为 1.5V或7.5，即U=4.5V或10.5V，而灯泡
正常发光，I=0.28A，电阻选25Ω时，电压表示数最大，此时电压表为7V，总电压表是2.5+7=9.5V，最大
是1.5的倍数，取9V，即电压表为6.5V）
拓展：闭合开关，调节电阻箱的阻值为R1时，读出电压表的示数为Ｕ1,再多次进行实验，记录相应的实验
数据。
数据处理类
1.（灯泡不亮的原因、表格）在一次测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的实验中，（电源由三节新干电
池串联组成）聪明而粗心的小马连接了如图A所示的电路．同组的小王发现电路连接有错．问：
（1）如果闭合开关，电流表____________（选填“不”、“不会”）损坏不发光．
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（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一
端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率．在图A中画出小刚改动的那条导线．
（3）小明闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来就进行的操作是__________（选填字母）
A.检查电路是否断路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
发光情况 耀眼 明亮 亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 3.0 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.2
电流I/A 0.32 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.1
分析实验数据可知：
①第2次实验时，电流表的示数如图B所示，则灯的额定功率为_______________．
②7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是________________________________________________．
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是_________（填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“8.9Ω”）．
答案：（1）不会．
（2）见下图．
（3）C
（4）①0.75W；②加在灯泡两端的实际电压太低，其实际功率太小；③1Ω．
（分析数据类）2.某同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，滑动变阻器
的规格为“100Ω，0.5A”，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示，电路中还有两根导线没有连接，请你将电路连接完整。(要求导线不允许交叉)
(2)该同学连接好电路后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如上图所示，则小灯泡
的额定电流是________A，额定功率是_______W。
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(3)该同学继续进行实验，记录的部分数据如下表所示，其中有一组数据明显存在错误，这组数据是______(填
数据序号)。剔除掉这组错误的数据，我们分析后可以得出实验中电源电压不会超过________V。
序号 1 2 3 4
U/V 2.1 1.3 0.1 3.0
I/A 0.26 0.11 0.05 0.3
（2） 0.28；0.7 （3） 2；5.1
特殊测量类
1.下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为 U ，且U＞U ，定值电阻的阻值为R．在不改变
0 0
电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
A. B. C. D.
答案：C
2.小林设计了如图所示的四种电路用于测量小灯泡额定功率（已知小灯泡的额定电压、定值电阻 R 的阻值），
0
其中能完成测量目的电路是（ ）
A． B．
C． D．
答案：A
3．在测小灯泡额定电功率的实验中，提供的实验器材有：符合实验要求的电源（电源两端电压不变且未
知）、学生用电流表、学生用电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻 R，额定电压为3.8V小灯泡L、开
关和导线若干。同学们设计了如图所示的几种测量电路，在不拆改电路的前提下，能够测量出小灯泡额定功
率的电路是
（ ）
A． B．
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C． D．
答案：AD
4. 小华和小明用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及新的干电池等实验器材，测量额定电压为
2.5V小灯泡L的额定功率。
（1）小明按图甲所示连接电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动
滑动变阻器的滑片P，电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是 。
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，由此可
知，此时通过小灯泡L的电流为 A，小灯泡L的额定功率为 W。
（3）同组的小华同学也设计了如图丙电路，根据图丙电路，在图丁中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
正确连接电路后，测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定电阻的阻值R=25Ω，正确操作过程如下：
①先闭合S、将S 扳向2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I A；
1 1
②再闭合S、将S 扳向1，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I ，
1 2
③小灯泡额定功率表达式为P = （分别用符号U 、I 、I 表示）。
额 额 1 2
答案为：（1）将变阻器下面两个接线柱同时连入了电路；
（2）0.28；0.7；
（3）如上；
①0.1；
③U （I ﹣I ）。
额 2 1
5. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡标有“3.8V”字样。
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（1）断开开关，滑动变阻器移到最大阻值处，连接实物图如图甲，有一根导线未连接，请用笔画线代替导
线将电路图连接完整；
（2）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有微弱偏转，电压表没有示数，则电路故障可能是电压表发生
了 _ _____ （选填“短路”或“断路”）：
（3）小组内同学移动滑片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图象，图
象不是直线的原因是 ：
（4）小强和小明在学完新课后参加物理兴趣小组时，老师还是让他们测量这种规格小灯泡的额定电功率，
除了这种小灯泡外，分别给了AB两组实验器材让他们测量灯泡的额定功率，
A组：三节新干电池、开关导线若干、一块电压表、定值电阻R （l0Ω）、滑动变阻器 （10Ω，1A）
0
B组：三节新干电池、开关导线若干、一块电流表、定值电阻R （10Ω）、滑动变阻器 （10Ω，1A）
0
（5）小强同学选用了A组器材后设计了如图1电路，设计的实验步骤为：
a．闭合开关S 、S ，调节滑动变阻器使电压表示数为3.8V；
1 2
b、断开S 闭合S ．记下电压表示数为U。
2 3
c、计算出灯泡的额定电功率。
小明看后认为他完不成任务，你认为小明的理由是 。
小明选用了B组器材，请你帮助他完成任务
①补全电路图
②步骤：a、断开开关，滑动变阻器移到最大阻值处，照图连接电路
b、 ，
c、 ，
d、表达式 。
答案为：（1）如上；
（2）短路或断路；（3）灯的电阻随温度的变化而变化；（5）①如图3所示；
②b、只闭合S 和S ，移动变阻器的滑片使电流表示数为0.38A；
1 2
c、保持变阻器的滑片位置不动，再闭合S ，断开S ，记下电流表示数I′；
3 2
d、P=3.8V×（I′﹣0.38A）。
L
6. 一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为8Ω．小明想测量它的额定功率。实验室有如下器
材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各1个、规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”的滑动变
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阻器2个，导线若干。
（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为 的滑动变阻器。
（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检
查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（3）小明正确连线后，继续试验。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功
率是 W。
（4）老师又拿来一个额定电流为I 的小灯泡。为测得小灯泡的额定功率，小明设计了图丁所示电路，电源
额
电压未知、电阻的阻值R 已知。请你将实验步骤补充完整。
0
①只闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片移至最左端。读出电压表V 的示数为U ；
1 1 1
②只闭合开关S ，再次调节滑片，直到电压表V 的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V 的示数
2 2 1
为U ；
2
③小灯泡额定功率的表达式是P = 。
额
答案：（1）20Ω 0.5A；
（2）如下图；
（3）0.8；
（4）②U ﹣I R ；③（U ﹣U ） I 。
1 额 0 1 2 额
7. 小明测量小灯泡的电功率中，提供的实验器材有：待测小灯泡（额定电压为 2.5V）、电源（二节新干电
池）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
（1）小明通过移动滑片记录了五组数据，描点并绘出了如图乙所示的Ⅰ﹣U图象。据图象可知小灯泡的额
定功率为 W。
（2）测出小灯泡的额定功率后，同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半，发现测得的实际功率不
1
等于其额定功率的 ．此时它的实际功率 0.1875W（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
4
（3）小华利用小明的实验器材，只增加了一个阻值为10Ω定值电阻R ，如图丙是她设计的电路图，则她
1
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（选填“能”或“不能”）测出小灯泡的额定功率。
（4）实验结束后，小明将该小灯泡单独与一个10Ω的定值电阻R 串联后接入电压为3V的电源两端，此时
0
R 的功率是 W
1
答案：（1）0.75；（2）大于；（3）不能；（4）0.4
8.
内阻类
1.（内接外接法）小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率
⑴图甲是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整．
⑵闭合开关前，应将滑动变阻器处在最__________（填写“左”或“右”）端．
⑶闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，灯泡都不亮，电压表和电流表均无示数，小明找来一
根完好的导线，一端连在电源负极，另一端触碰接线柱A、B、C，当发现只有触碰接线柱C时，灯泡才发光，
若电路中只有一处故障，则电路故障可能是________________________．
⑷排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额
定功率为__________ W．
⑸小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值，请教老师后得知这是电表的电阻，为了在接好的图甲中较
准确的测量出小灯泡的电功率，他们对电压表的负接线柱应该接在C处还是D处进行了探究，他们将开关闭
合，移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光，不添加器材，请你说出接下来的操作及判断方法。
操作：
_________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________;
如何判断：
_________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________.
【拓展】小明和小华通知如图所示的电路测量小灯泡的额定功率，电源电压保持 3.5V不变，R0为阻值为
10Ω的定值电阻，连接好电路后进行如下操作：断开开关S2，闭合开关S和S1，移动滑动变阻器滑片P，
使电压表示数为2.5V；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，移动闭合开关S、S2，读出电压
表示数为2.6V；测小灯泡的额定功率为_________W（结果保留两位小数）
答案：（1）
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（2）左；（3）导线BC断路；（4）0.75
（5）分别将电压表的负接线柱接在C处和D处，分别记下电压表的示数和电流表的示数 Uc、Ic、U 、I ，
D D
比较Uc/U 和I /Ic的大小；若Uc/U >I /Ic，说明电流表的分压较电压表的分流作用大，为避免电流表分得
D D D D
的电压对电压表的影响，电压表的负接线柱应该接在D处；若Uc/U =<）
【拓展】将待测电阻Rx替换原小灯泡，用数字电流表替换原电流表，本实验可测量 Rx阻值，但是考虑到电
压表量程为0-3V内阻分流的影响，Rx的测量值会偏______（选填大或小）若电压表示数为 3V，内阻为
3000Ω，电流表示数为11mA、内阻为0.1Ω，则电阻Rx的实际阻值为______Ω。
综合类
1.（综合）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．
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（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________．
（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：电源电压低于额定电压；不发光; 有示数; 10Ω; 增大; 电流；闭合S、S1，断开S2；2.5；0.5
2.（综合）小明做“测小灯泡电功率”实验时，所用器材有：电压为 6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，
标有“40Ω 1A”的滑动变阻器以及合实验要求的电压表、电流表、开关和导线．
（1）如图甲连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连
线。
（2）小明改正错误后，闭合开关前应将滑片P置于最______（填“左”或“右”）端。
（3）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的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。
（4）若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明又用一个定值电阻R 接在原电路电流表的位
0
置，设计了如图丙所示的电路，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，接着保持滑片位置不变，将
电压表的______点（选填“a”或“b”）接线改接到c点，观察并记录电压表示数U，则小灯泡的额定功率可表示
为P =___________；所选用的定值阻R 的阻值不得超过_______Ω。
额 0
【拓展】实验结束后，小明保持其他器材不动，只将图甲中的小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关
系，小明准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。要完成这四次探究实验，则定值电阻两端电压的取值
范围是_______________________。
答案：左；0.5；b；2.5V×（U-2.5V）/R0；17.5；2V-3V
3.（综合）小明学习了电学知识后，想探究电压与电阻的关系，器材有：滑动变阻器、电源（电压恒为6V）
各一个，电流表、电压表各一块，定值电阻（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω、R5=25Ω、
R6=50Ω），导线若干。如图甲所示是把R1接入电路时的情况。
15
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次数 1 2 3 4 5 6
电阻/Ω 5 10 15 20 25 50
电流/A 0.1
电压/V 0.5 1 1.5 2.0 2.5
表一
(1) 电路图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画正确连线。
(2)闭合开关S，调节滑片使电流表示数为0.1A，将各电阻依次接入电路收集的数据填入表中。把电阻 R6
接入电路时，要使电流表示数仍为0.1A，实验不能继续进行，原因为___________________________，改变连接
后小明最终得出了结论电流一定时，导体两端电压与它的电阻成_________。
（3）为了验证结论的普遍性，可采用的方法是：__________________________________________________。
（4）小明把R2接入电路并选用了另一滑动变阻器探究“电流与电压的关系”，将滑片从中点移到另一端的过
程中，收集数据如下表二所示。
次数 1 2 3 4
电阻/Ω 10Ω
电流/A 0.3 0.4 0.5 0.6
电压/V 3 4 5 6
表二
①分析表二中数据可得：电阻一定时，__________________________________。
②小明使用的变阻器的最大阻值为________Ω。
【拓展】为使结论更具有普遍性，小红换用3.6V的电源和R2和（4）中的滑动变阻器进行实验并收集数据
如表三。小明发现小红的数据中有一组是编造的，编造的数据是第_____次，你的判断理由是______________
_________________________________________。
次数 1 2 3 4 5
电压/V 1 1.5 2 2.5 3
电流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
表三
（5）小明又用3V电源并选用了以上三个电阻和（4）中的变阻器探究了“电流与电阻的关系”获得了表四中
的三组数据，可得出结论：_____________________________;
次数 定值电阻/Ω 电流表示数/A
1 5 0.36
2 10 0.18
3 20 0.09
如果用5Ω做完实验后，滑片在某一位置未动，换用10Ω的电阻后，为保持电压表示数不变，滑片应向变阻
器阻值更_____(填“小”或“大”)一端移动。
【拓展】小明想换用40Ω电阻接着进行上述实验，他应调节滑片使电压表示数为______V，请判断能否顺利
完成并说明理由：_____________________________________。
（6）小兰又拿来一个额定电压为3.8V的小灯泡，测量“小灯泡的电功率”，已知电源电压为6V，小灯泡的电
阻约8Ω。
①图甲是实物电路图，有一根线连接错误，打错并改正。
②改正后若发现刚一闭合开关，灯比较亮，且无论怎么移动滑片灯亮度不变，则故障可能是___________；若
灯不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是___________；若灯不亮，电流表有示数，电压表无示
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数，则故障可能是___________；若灯不亮，电流表无示数，电压表无示数，则故障可能是___________；
③小兰调节滑动变阻器的滑片，进行了几次实验，得到部分U、I数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20
I/A 0.20 0.40 0.47 0.5 0.51
灯泡亮度 不亮 很暗 偏暗 正常 很亮
小明看到灯不亮后立即认为灯有问题需要更换灯泡，小兰则认为不一定，则最简单的验证方法是：
__________________________________________；结果证明灯没有问题，则第一次实验灯不亮的原因是
_______________________________;
④若做完第三次实验时，测额定功率，滑动变阻器的滑片应向______（填“左”或“右”），观察表中数据灯的额
定功率为_______W，在继续移动滑片的过程中，把灯丝烧断了（其余完好），则电压表示数为_______V;小兰
在实验室借来了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”、丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为她完成上述实
验时使用的是____________________________________。
⑤进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是__________（选填“合理”、或“不
合理”）的，理由______________________________________________________________。
【拓展】①若在实验中电压表15的接线柱坏了，在不更换电压表的情况下小兰也测出了灯的额定功率，将
她的电路图画在框内，连好电路后闭合开关，她需要调节滑片当_______________时记下__________________,再根
据实验原理_________就可以测出灯的额定功率。
②若电流表损坏，也用图乙测出灯的额定功率，R0的阻值已知。
图乙
a.连接电路，闭合开关S，S1接2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8V；
b.保持滑动变阻器滑片位置不变，S1接1，读出电压表示数为U；
c.写出灯额定功率的表达式P =__________________（用已知量和测量量表示）
额
答案：当电阻大于30Ω时，超过了电压表量程；正比；改变通过导体电流，多次实验；通过导体的电流与
导体两端的电压成正比；20；1；电路中最小电流I=3.6V/20Ω=0.18A>0.1A；当导体两端电压一定时，通过
导体的电流与导体的电阻成反比；大；1.8；不能，定值电阻40Ω时，电压表为1.8V，滑动变阻器20Ω的电
压应为0.9V，总电压2.7V<3V;(6)
4. 如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约
为10Ω．滑动变阻器有A （规格“10Ω 2A”）、B （规格“50Ω 1A”） 两种可选。
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（1）本实验应该选择 规格（选填“A”或“B”） 的滑动变阻器；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整；
（3）闭合开关后，当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示：要测小灯泡的额定功率，应
将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V．此时电流表的指针位置如图丙所示，
可得出小灯泡的额定功率为 W；
（4）实验中电流表不小心损坏了，小明找来了一个10Ω的定值电阻和一个开关，利用图丙所示的电路图测
出了小灯泡正常发光时的电阻，下面是他的实验步骤，请你帮他补充完整。
①按电路图连接好电路，闭合S 断开S ，移动滑片使电压表示数为 V；
1 2
②保持滑片位置不变，闭合S ，断开S ，用电压表测出定值电阻电压为U ：
2 1 0
③计算出小灯泡正常发光时的电阻R = Ω（用U 和常数表示）。
灯 0
30−5U
0
答案：（1）B；（2）如下所示；（3）B；0.75；（4）①4；③ ×10Ω。
7U
0
5.
其他类
1.（等流分压、滑片位置）小华在“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用小灯泡上标有“3.8V”字样，电源电
压恒为6V。滑动变阻器规格为“50Ω 1A” 。求：
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，完成图乙所示实物图的连接；
（2）电路安装并调试好后开始实验，小华在调节变阻器滑片的过程中，眼睛应注视________的示数，直至灯
泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为______W；
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（3）同组的小红对小华的实验提出异议：在调节变阻器滑片使灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达
到3.8V，由此可能造成一定的误差，她认为小华可以在前面（2）操作的基础上，对电路稍作改动，就能提
高测量数据的精确度。请你帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：
①断开开关，拆下电压表；②________________________________________________
③先将滑片移到_________________（选填“A端”、“Ｂ端”、“中间偏左”、“中间偏右”），再闭合开关，调节滑
动变阻器的滑片，使电压表的示数为______V，并读出此时电流表的示数；计算出灯泡的额定功率。
答案：（2）电压表、1.14；（3）选择0-3V量程重新并联在滑动变阻器两端；中间偏左；2.2V
2. 小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压不变）、待测小灯（标有“0.28A”字样）、电流
表、电压表（只有 0～3 伏完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、电键以及导线若干。他正确连接电
路并按规范操作，闭合电键后，两电表的示数如图 （a）、（b）所示。他移动变阻器的滑片，小灯接近正
常发光时，发现电路无法正常工作。他经过思考后认为在无需更换元件的情况下重新连接电路或许也可以完
成实验任务，于是他先改变变阻器滑片 P 的位置，使电压表的指针满偏，然后在不改变滑片 P 的情况下重
新连接电路后再次实验，当小灯泡正常发光时，电压表示数如图 （c）所示。
（1）小华同学所用的电源电压为 伏。（需写出计算过程）
（2）他“重新连接电路前，先改变变阻器滑片 P 的位置，使电压表的指针满偏”的目的是：
_______________________________________________________________________
（3）请根据相关信息计算出小灯的额定功率 。（需写出计算过程）
答案：（1）电压表的示数如图 （a）所示，因电压表只有 0～3 伏完好，故图（a）中，电压表只能选用小
量程，分度值为0.1V，电压大小为2V，（b）图中，若电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A大于
灯的额定电流0.28A，将烧坏灯泡，故只能按小量程读数，分度值为0.02A，大小为0.2A，由串联电路的规
律和欧姆定律，电源电压：U=U +U =2V+0.2A×20Ω=6V；
V 滑
（2）为保证新电路中，电键闭合时变阻器两端的电压不大于3V，使电压表不超过量程；
（3）将电压表并联在变阻器的两端了，因电压电压为6V，由题意当小灯泡正常发光时，电压表示数如图
（c）所示，图中电压表只能选用小量程程读数，分度值为 0.1V，电压大小为2.2V（若按大量程读数，示数
为11V超过电源电压6V），根据串联电路电压的规律，灯的额定电压：
U=U﹣U′ =6V﹣2.2V=3.8V．灯的额定功率为：P=UI=3.8V×0.28A=1.064W。
L 滑 L L L
3. 在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡L 额定电流为0.2A、电阻小于10Ω．
1
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整（要求滑片向左移动时灯变亮）。
（2）闭合开关前，如图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）实验电路连好后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数、电压表无示数，产生此现象的可能原因
是 （写一条即可）。排除故障后，发现电压表示数为1伏，要使灯泡正常发光，应将滑片向
（选填“A”或“B”）移动。
（4）小明同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图象，根据
图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，L 正常发光时的电阻是 Ω。
1
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（5）若用上述电路测量了L 灯泡的额定功率后，再测定一个额定电流为“0.4A”的小灯泡L 的额定功率，L
1 2 2
的电阻也略小于10Ω，则需更改 表的量程，且更换灯后应该将滑动变阻器的滑片往 （选填
“A”或“B”）移动使灯L 正常发光。
2
（6）空闲之余，小明换用另一未知电压的新电源并且保持滑动变阻器滑片在某一位置不变，又做了几次实
验，得到下表中的数据。小明分析数据后有了新的发现：可以将电压表改成直接读出电阻值的欧姆表，请你
帮他刻出5.0V处标为 Ω。
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20
电压U/V 2.0 3.0 3.6 4.0 5.0
答案：（1）如上图所示；（2）B；（3）灯泡（或电压表）短路； A；（4）0.3； 7.5；（5）电压； A；
（6）50
（图像）4. 课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡
的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦。小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电
压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所
U2 U2
示的电路进行研究，她先由R= 额计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P= ，求得
P R
额
对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（ ）
A． B． C． D．
U2 U2 (2.5V) 2 U2
解：（1）∵P= ，∴灯泡正常发光时的电阻 R= 额= ≈8.3Ω；由题意知：P = 和P =
甲 乙
R P 0.75W R
额
U2
，由此可见，电功率P关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），
8.3Ω
U2 U2
故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误。（2）∵P = 和P = ，灯泡电阻R随温度升高
甲 乙
R 8.3Ω
而变大，
∴①当小灯泡两端电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3Ω，则P ＞P ，此时
甲 乙
抛物线a在抛物线b的上方。
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②当小灯泡两端电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R=8.3Ω，则P =P =0.75W，且此
甲 乙
时两抛物线相交。
③当小灯泡两端电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3Ω，则P ＜P ，此时抛物
甲 乙
线a在抛物线b的下方。
综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。
答案：B
5.小明设计了一个方案测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，电路如图所示，若电源电压为7V，R0的阻
值为10Ω。请你完成下面实验步骤：
①开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为______V时，灯正常发光；
②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器滑片调到
最_____端（选填“左”或“右”），此时电压表示数为5V，电路中的电流为_____A；
① 小灯泡的额定功率为_____W。
21
