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专题37 测量小灯泡的电功率
【核心考点讲解】
测量小灯泡的电功率
1、实验原理：P＝UI
2、实验电路图：
3、实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）、开关、导线若干。
4、实验步骤
（1）按照电路图连接实物电路，连接过程中开关处于断开状态。
（2）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，使电压表的示数为 U1，读出电流表的示数为I1，灯泡亮度
较暗。
（3）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，使电压表的示数为 U2，读出电流表的示数为I2，灯泡正常
发光。
（4）移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，使电压表的示数为 U3，读出电流表的示数为I3，灯泡亮度
较亮。
5、实验结论
当U实=U额时，P实=P额，小灯泡正常发光；
当U实U额时，P实>P额，小灯泡发光较亮；
当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时，小灯泡正常发光；小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率，实际功
率越大，亮度越亮。
【必刷题型精练】
1．（2021•陕西中考）如图1是“测量小灯泡电功率”的实验电路图，电源电压恒定不变，小灯泡的额定电压为
2.5V.
1
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学科网（北京）股份有限公司（1）本实验中测量小灯泡电功率的实验原理是 P ＝ U I 。
（2）闭合开关前滑片P应移至 b （选填“a”或“b”）端．如图2为根据电路图所连接的实物电路，其中
有一根导线连接不合理，请你在这根导线上画“×”并改正。
（3）连接好电路，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡都不发光，电流表指针几乎不偏转，电压表示数
接近电源电压，出现这种现象的原因可能是小灯泡 断路 。
排除故障后进行实验，并将实验数据记录在如表中。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
1 1.5 0.28
2 2.5
3 3.0 0.38
（4）移动滑片P使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图3所示为 0.3 4 A。
（5）分析实验数据，小灯泡的额定功率为 0.8 5 W。当电压表示数为1.5V时，小灯泡的亮度比正常发光时
暗 。
解：（1）测量小灯泡电功率的实验原理是P＝UI；
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P滑到 阻值最大处b端；
由图可知，电源电压为3V，电压表应选0～3V的量程，如图所示：
；
（3）小灯泡都不发光，电流表指针几乎不偏转，则电路可能断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，
2
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学科网（北京）股份有限公司则原因可能是与电压表并联的灯泡断路；
（4）由图2和图3可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，流过电阻的电流为0.34A；
（5）因为灯泡的额定电压为 2.5V，电流表的示数为 0.34A，则灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.34A＝
0.85W；
当电压表示数为1.5V时，小灯泡两端的电压小于额定电压，故小灯泡的亮度比正常发光时暗。
答案：（1）P＝UI；（2）b；如图所示；（3）断路；（4）0.34；（5）0.85；暗。
2．（2021•威海中考）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材有：不同规格的小
灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“10 1A”，请用笔
画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大。 Ω
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原因：①小灯泡的灯
丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示数为零，由此可判断猜想 ② 是错
误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想 ① 是正确的。（两空均选填“①”、“②”或
“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的指针如图乙所示，小
灯泡的额定功率为 1.1 4 W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，保证小灯泡发光的
情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于 2.5V，为此必须对实验器材进行调整，下列措施可行的是：
B 、 C 。（填字母代号）
A.换最大阻值较小的滑动变阻器
B.串联定值电阻
C.减少电池个数
D.增加电池个数
解：（1）连接电路图，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，
3
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学科网（北京）股份有限公司故选择右下接线柱，因小灯泡的额定电压为3.8V，选择电压表的量程为0～15V，与小灯泡并联连接，连接电
路如图所示：
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电流表示数为零，可以判断电路是断路，
由此可判断猜想小灯泡短路是错误的；又进一步观察到电压表有示数，说明电压表与电源之间的电路连接是通
路，最终确定猜想小灯泡的灯丝断了是正确的；
（3）如图乙所示，电流表选用的是小量程，分度值为 0.02A，电流表的示数为0.3A，此时小灯泡的电压为额定
电压3.8V，根据功率公式计算可得小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（4）闭合开关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于 2.5V，说明小灯泡两端
的电压较大，应采取措施减小灯泡两端的电压，根据串联电路中电流和电压规律可知，可以通过增加电路中总
电阻的方法，降低电路中的电流，使灯泡两端的电压减小，故换最大阻值较大的滑动变阻器和串联定值电阻的
方法可行，故A错误，B正确；还可以从电源电压考虑，减小电源电压，即减少电池个数，故C正确，D错误；
故选：BC；
答案：（1）如图所示；（2）②；①；（3）1.14；（4）B；C；
3．（2021•镇江中考）某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。
4
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学科网（北京）股份有限公司（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。
（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 3
V、电流表的示数为 0 A。
（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为 0.3 6 W。
（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R 、R 均为电阻箱（0
1 2
～999.9 ）。
①实验Ω步骤如下：
第1步；仅闭合S ，R 调至5 时，电流表的示数为0.3A。
1 2
第2步：仅闭合S
2
、R
1
、R
2
分Ω别调至6 和9 时，电流表的示数为0.3A。
则小灯泡正常发光时的电阻为 1 0 Ω，额定Ω功率为 0. 9 W。
②小强对图丙电路及操作进行了下列调Ω整，其中仍能完成测量的有 ACD 。
A.将R 换成导线
1
B.将R 换成导线
2
C.将R 换成适当规格的滑动变阻器
2
D.在实验操作时，先闭合的开关是S
2
解：（1）实验中，要通过滑动变阻器来改变小灯泡两端的电压，所以滑动变阻器应与小灯泡串联，如图甲所示，
滑片位于滑动变阻器的右端，要使其接入电路的阻值最大，应选择左侧下接线柱接入电路，如图所示；
（2）闭合开关，导线M断路时，小灯泡开路，电压表在电路中相当于断开，则电路中的电流几乎为零，即电
流表的示数为0A；电压表相当于测量电源两端电压，即电压表的示数为3V；
（3）由图甲可知，电压表测量小灯泡两端电压，由图乙可知，电压表所选量程为 0～3V的量程，分度值为
0.1V，示数为：1.5V；电流表所选量程为0～0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为：0.24A，小灯泡此时的功
率为：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；
（4）①在第1步实验中，仅闭合S ，R 调至5 时，R 与L串联，电路中的电流为0.3A，即通过小灯泡的电
1 2 2
流I
L1
＝I额 ＝0.3A，小灯泡正常发光， Ω
电路中的总电阻为：R总 ＝R
2
+R
L
；
5
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学科网（北京）股份有限公司在第2步实验中，仅闭合S
2
、R
1
与R
2
串联，当电路中的电流仍为0.3A时，电路中的总电阻为：R总 ′＝R
2
′
+R ；
1
由欧姆定律可知，在电源电压恒定时，两次电路中的电流相等，则两次电路的总电阻相等，即R总 ＝R总 ′，
由此可得：5 +R ＝9 +6 ，
L
则小灯泡正常Ω发光的电Ω阻为Ω：R
L
＝10 ，
小灯泡的额定功率为：P额 ＝U额I额 ＝ΩI额 2R
L
＝（0.3A）2×10 ＝0.9W；
②在设定的4种调整中，只要能测出小灯泡正常发光时的电Ω阻，就可利用公式P额 ＝U额I额 ＝I额 2R
L
求得小灯
泡的额定功率。
A、将R 换成导线。当只闭合S 时，L与R 串联，调节R ，使电流表的示数为0.3A，则小灯泡正常发光，读
1 1 2 2
出电阻箱的阻值为R ；当只闭合S 时，L被短路，调节R ，使电流表的示数仍为0.3A，读出电阻箱R 的阻值
2 2 2 2
为R ′，则小灯泡正常发光的电阻为：R ＝R ′﹣R ，故A调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；
2 L 2 2
B、将R 换成导线。当只闭合S 时，只有L连入电路，电路中的电流大小不一定刚好为0.3A，故不能确保小灯
2 1
泡是否正常发光；若同时闭合S 、S ，L与R 并联，两者互不影响，也不能确保L是否正常发光，故B调整不
1 2 1
能完成小灯泡额定功率的测量；
C、将R 换成适当规格的滑动变阻器。当只闭合S 时，L与滑动变阻器串联，调节滑动变阻器，使电流表的示
2 1
数为0.3A，则小灯泡正常发光；当只闭合S 时，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节R ，使电流表的示数
2 1
仍为0.3A，读出电阻箱的阻值为R ，则小灯泡正常发光的电阻为：R ＝R ，故C调整仍能完成小灯泡额定功率
1 L 1
的测量；
D、在实验操作时，先闭合的开关是S 。如图丙所示，当仅闭合S 时，R 与R 串联，分别调节两个电阻箱，使
2 2 1 2
电流表的示数为0.3A，
读出两电箱的示数分别为：R 和R ；当仅闭合S 时，L与R 串联，调节R ，使电流表的示数为0.3A，则小灯
1 2 1 2 2
泡正常发光，读出电阻箱R 的阻值为R ′，
2 2
则小灯泡正常发光的电阻为：R ＝R +R ﹣R ′，故D调整仍能完成小灯泡额定功率的测量；
L 1 2 2
故选：ACD。
答案：（1）如图所示；（2）3；0；（3）0.36；（4）①10；0.9；②ACD。
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学科网（北京）股份有限公司4．（2021•资阳中考）小明所在实验小组要测量小灯泡的额定功率，实验室提供的实验器材如下：
A.待测小灯泡一个（额定电压2.5V，电阻约为10 ）
B.电源一个（电压6V） Ω
C.电流表一个（量程0～0.6A和0～3A）
D.电压表一个（量程0～3V和0～15V）
E.滑动变阻器R （最大阻值10 ，额定电流1A）
1
F.滑动变阻器R
2
（最大阻值50Ω，额定电流0.5A）
G.开关一个，导线若干 Ω
（1）实验前选择实验器材时，为了实验结果尽可能准确，小明他们应该选用的滑动变阻器是 F （选填仪
器前的字母代号）。
（2）经过讨论，实验小组设计了图甲所示的实验电路，并根据图甲完成了部分实验器材的连接，如图乙所示；
请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。
（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现小灯泡不发光、电压表无示数，但电流表有示数，造成这一现象的原
因可能是 小灯泡短路 。
（4）排除故障后重新开始实验，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片使电压表读数U＝2.5V、小灯泡正常发光时，
电流表示数如图丙所示，则可以求得小灯泡的额定功率P ＝ 0.6 5 W。
0
（5）在没有电压表、只有电流表的情况下，能否测出小灯泡额定功率呢？实验小组经过讨论，设计了如图丁所
示的实验电路，他们向实验老师要了一只R ＝5 的定值电阻，并利用原有器材，进行了如下实验操作：
0
Ω
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学科网（北京）股份有限公司①按照图丁所示电路图正确连接实物电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数I ＝ 0. 5 A时，小灯泡正常发光；
1
③断开开关，保持 变阻器滑片 P 的位置 不变，将电流表改接在小灯泡所在支路中，再闭合开关S，读出电
流表示数I ；
2
④写出小灯泡额定功率的测量式：P ＝ I I R （用I 、I 、R 等字母表示）。
0 1 2 0 1 2 0
解：（1）（2）灯的额定电压2.5V，电阻约为10 ，由欧姆定律，灯的电流约为I＝ ＝ ＝0.25A，故电
Ω
流表选用小量程与灯串联，
变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联接入电路中，因为小灯泡的额定电压为 2.5V，所以电压表选用小量
程与灯泡并联，如下所示：
；
灯的额定电压为2.5V，由串联电路的电压规律可知；滑动变阻器两端的电压为：
U滑 ＝U﹣U额 ＝6V﹣2.5V＝3.5V，根据分压原理， ＝ ，
滑动变阻器的阻值至少为：R滑 ＝ ×R
L
＝ ×10 ＝14 ，故应选用F中的R
2
“50 0.5A”的滑动变阻器；
Ω Ω Ω
（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但小灯泡不发光，而电压表无示数，则电路中故障可能是小
灯泡短路了；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2.5V，灯泡正常发光，由图丙知，电流表选用
小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（5）②小明增加了一只5 的定值电阻R ，因当电流表示数为I ＝ ＝ ＝0.5A时，R 两端的电压一定
0 1 0
Ω
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学科网（北京）股份有限公司为2.5V，
根据并联电路电压的特点，灯的电压为2.5V，灯一定正常发光，所以，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电
流表示数为0.25A时，灯泡正常发光；
③断开开关，保持变阻器滑片P的位置或变阻器接入电路的阻值不变，将电流表改接在所在灯支路中，此时电
路的连接关系没有改变，只是电流表由原来测通过R的电流变为测通过灯的电流I ，R与灯两端的电压与变阻
2
器的电压均保持不变，灯仍正常发光，通过灯的电流I 即为灯正常发光时的电流大小；
2
④小灯泡额定功率的表达式为P额 ＝U额I额 ＝I
1
I
2
R
0
。
答案：（1）F；（2）见上图；（3）小灯泡短路；（4）0.65；（5）②0.5；③变阻器滑片 P的位置；
④I I R 。
1 2 0
5．（2021•鞍山中考）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变
阻器的规格为“20 1A”。
Ω
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现只有 电压表 有示数，经检查发现有根导线连接错误。请在错误导线
上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；
（2）改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示。要测量小灯泡的额定功率，
应将滑片适当向 左 （选填“左”或“右”）滑动；
（3）图丙是小灯泡的电流随电压变化关系的图象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为 0.62 5 W；
（4）测量小灯泡的电功率 不需要 （选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是 灯泡在不
9
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学科网（北京）股份有限公司同电压下的功率不同 ；
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻减小 ΔR ，相应的小灯泡的阻值变化ΔR ，则
1 2
ΔR ＞ ΔR （选填“＞”、“＜”或“＝”）；
1 2
（6）实验结束后，某同学设计了如图丁的电路来测定额定电压为 3V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为
9V，定值电阻R的阻值为10 。请帮助他完成以下实验步骤：
①开关S、S
1
闭合，S
2
断开，Ω调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 6 V时，灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S 闭合，S 断开，此时电压表示数为4V；再将滑动变阻器的滑片移至最 左
2 1
（选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为7V；
③小灯泡的额定功率为P额 ＝ 0. 9 W。
解：
（1）观察图甲可知由于开关与灯泡之间的导线连接错误，电压表串联在电路中，所以闭合开关后，导致电压表
测量电源电压，电压表有示数，由于电压表相当于开路，则电流表的没有示数；要测灯的额定功率，应将电压
表并联在灯泡两端，如下图：
（2）图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡的电压，
根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻
大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V；
（3）根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图象知，灯在额定电压 2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡
的额定功率是：
P额 ＝U额I额 ＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值，原因是灯泡在不同电压下的功率不同；
（5）在实际测量过程中，调节滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，灯泡两端电压增大，电流也增大，根据欧
姆定律可知电路中总电阻变小，
由于灯泡两端电压增大，电流增大，则灯泡的功率变大，由于灯泡电阻受温度的影响，则灯泡的电阻会变大，
根据R＝R滑+R灯 可知：只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量ΔR
1
大于灯泡的阻值增加量ΔR
2
才会让总电
1
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0
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（6）根据上面的分析，具体步骤：
①开关S、S 闭合，S 断开，滑动变阻器滑片右边的电阻与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，要使小灯泡正
1 2
常发光，则灯泡两端的电压：U
L
＝U额 ＝3V，
根据串联电路电压的规律可得：U滑 ＝U﹣U
L
＝9V﹣3V＝6V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数
为6V，则灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S 闭合，S 断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量
2 1
变阻器滑片右边电阻两端的电压，此时电压表示数为U右 ＝4V；
由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测出定值电阻R两端的电压，所以需要测出滑动变阻器两端的
电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′＝7V；
③在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，
根据串联电路电压的规律可得，R的电压为：
U ＝U＝U′＝9V﹣7V＝2V，
R
由分压原理可得： ＝ ，
所以变阻器滑片右边电阻的阻值：
R右 ＝ ×R＝ ×10 ＝20 ；
Ω Ω
故在①中，灯的额定电流为：
I ＝ ＝ ＝0.3A，
L
则小灯泡的额定功率：
P额 ＝U
L
I
L
＝3V×0.3A＝0.9W。
答案：（1）电压表；如上所示；（2）左；（3）0.625；（4）不需要；灯泡在不同电压下的功率不同；（5）
＞；（6）①6；②左；③0.9。
6．（2021•德州中考）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
1
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1
学科网（北京）股份有限公司（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电流
表示数变大，连线不得交叉。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是
B 。（填字母序号）
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所
示，其读数为 0. 3 A，小灯泡的额定功率为 0.7 5 W。
（4）该实验装置不能完成的实验是 C 。（填字母序号）
A.探究串联电路中的电流规律
B.探究串联电路中的电压规律
C.探究电流与电压的关系
（5）另一组的小芳在进行实验时发现电流表已损坏无法使用，老师给她一个已知阻值为R 的定值电阻，同学
0
们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关S、S
1
，断开S
2
，调节滑动变阻器的滑片P使电压表读数为小灯泡额定电压U额 ；
②闭合开关S，断开S ，再闭合S ，保持滑动变阻器滑片P位置不动，读出此时电压表的示数为U；
1 2
③小灯泡额定功率的表达式P额 ＝ U 额× 。（用U额 、U、R
0
表示）
解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选用小量程，滑动变阻器的滑片 P向A端移动时，电流表示数
变大，电阻变小，故左下接线柱应接入电路，如图所示：
1
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2
学科网（北京）股份有限公司（2）A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
B．若灯座内部出现了短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；
C．若灯泡的灯丝断了，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；
故选：B；
（3）由图乙可知，当电压表的示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定
功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）A.将电流表分别串联在电路中的不同位置，可以测出不同位置的电流，故可探究串联电路中的电流规律；
B.用电压表分别测量灯与变阻器的电压以及电路两端的总电压，故可探究串联电路中的电压规律；
C.探究电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故不能探究电流与电压的
关系；
故选：C；
（5）实验步骤：
①闭合开关S、S
1
，断开S
2
，调节滑片P使电压表读数为U额 ，此时小灯泡正常发光；
②不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、S ，断开S ，记录电压表此时读数为U；
2 1
③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小
和电压不变，灯仍正常工作，
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U
0
＝U﹣U额 ，
由欧姆定律可得，灯泡的额定电流：I ＝I ＝ ，
L 0
所以小灯泡额定功率的表达式：P额 ＝U额I
L
＝U额× 。
1
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3
学科网（北京）股份有限公司答案：（1）见解答；（2）B；（3）0.3；0.75；（4）C；（5）U额× 。
7．（2021•梧州中考）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 右 （选填“左”或“右”）端：闭合开
关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 灯泡短路 （写出一种合理
情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为 2V时，电流表示数如图乙所示为 0.1 6
A，此时计算出小灯泡的实际功率为 0.3 2 W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是
0.5 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 大 ，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个
定值电阻R 接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U
0
额 ，接着保持滑片位置不变，将电压表 B 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表
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4
学科网（北京）股份有限公司示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额 ＝ U 额× （用R
0
、U额 、U等物理量符号表示），所选
用的定值电阻R 的阻值不得超过 2. 5 。
0
Ω
解：（1）如图所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关，电流表有
示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，产生这种现象的原因是灯泡短路；
（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，即通过小灯泡的电流是0.16A；
此时小灯泡的实际功率P＝UI＝2V×0.16A＝0.32W；
（4）由丙图的U﹣I图像可知，当小灯泡的电压为额定电压U额 ＝2.5V时，电流I＝0.2A，
小灯泡的额定功率P额 ＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由丙图的U﹣I图像可知，U越大，I也越大，根据P＝UI可得：小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大；
（5）调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额 ，接着保持滑片位置不变，
根据电流从电压表正接线柱流入，将将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数U，因为各个电
阻的大小和电压大小都不变，灯泡仍然正常发光，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压为：U
0
＝U﹣U额 ，
由欧姆定律，通过定值电阻的电流：
I ＝ ＝ ，
0
根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为：
P额 ＝U额I额 ＝U额× ，
在实验操作中，因电压表选用0～3V的量程，故定值电阻的最大电压不能超过3V﹣2.5V＝0.5V，因小灯泡正常
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5
学科网（北京）股份有限公司工作时电流为I＝0.2A，由欧姆定律I＝ ，故R 的最大值不能超过：R ＝ ＝ ＝2.5 。
0 0max
Ω
答案：（1）如答图所示（2）右；灯泡短路；（3）0.16；0.32；（4）0.5；大；（5）B；U额× ；2.5。
8．（2021•宿迁中考）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，
电源的电压恒为6V，小灯泡L 的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10 ，滑动变阻器有规格为“10
1
1.5A”的R 和规格为“20 1A”的R 。 Ω Ω
1 2
Ω
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R 等器材，进行如图甲所示的电路连接，请用笔画线代替导线，将电路
1
连接完整，并指出连接电路时的错误之处 开关处于闭合状态。 。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数。用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原
因是电流表 断路 。
（3）更换新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L 更换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8 的L 。
1 2
为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器R 替换电路中的R ，其目的是 使灯泡 L 正常发光 。Ω
2 1 2
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L 的额定功率，设计了图乙所示的电路，请你帮他补全实验步
2
骤：
①将滑动变阻器 R 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S 拨向触点 2 ，调节另一滑动变阻器
1 1
的阻值，使电压表的示数为U额 。
②再将开关S 拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R 、R 。则灯泡L 的额定
1 1 2 2
功率表达式为P额 ＝ U 额 。
解：（1）电压表与被测用电器并联，电压表的量程应该为 0～15V，为保护电路，连接电路时，开关要断开，
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学科网（北京）股份有限公司闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处。故连接电路时的错误之处是开关处于闭合状态。如图所示：
（2）用导线连接电流表两端时，灯泡发光，说明电源、开关、滑动变阻器、灯泡是通路，实验时发现发现小灯
泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，原因是电流表断路。
（3）灯泡L 正常工作时电流为：
2
，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为：
＝ ＝11.2 ＞10 ，
Ω Ω
所以，需用滑动变阻器R 替换电路中的R ，其目的是使灯泡L 正常发光；
2 1 2
（4）闭合开关S，将S 拨向触点 2，将滑动变阻器R 调到最大阻值，此时L ，R ，R 串联，调节滑动变阻器
1 1 2 1 2
R
2
的阻值，电压表测量L
2
的电压，示数记为U额 ，
将S 拨向触点 1，L ，R ，R 依旧串联，此时电压表测量L 、R 的电压，示数记为U，则此时电路电流为：
1 2 1 2 2 1
＝
小灯泡的实际功率为：
P＝U额I＝ U额 。
答案：（1）如上图所示；开关处于闭合状态；（2）断路；（3）使灯泡L 正常发光；（4）①R 2；②
2 1
U额 。
9．（2021•丹东中考）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。已知小灯泡的额定
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学科网（北京）股份有限公司电 压 为 2.5V ， 滑 动 变 阻 器 的 规 格 为 “ 20 1A” ， 电 源 电 压 恒 为 3V 。
Ω
（1）小明同学连接电路后闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现，小灯泡变亮时电压表示数反而减小，
小灯泡变暗时电压表示数反而增大，经检查所用器材均完好，你认为原因可能是 电压表与滑动变阻器并联了
。
（2）重新正确连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为 2.5V，电流表示数如图乙所示，
则小灯泡额定功率为 0. 5 W。
（3）接下来，小明想测量小灯泡两端的电压略低于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑片应向 A （选
填“A”或“B”）端调节。
（4）小明又设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R 最大阻值为R ，小灯泡额
1 0
定电压为U额 （U额 小于电源电压）。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S
1
、S
3
，调节滑动变阻器R
2
滑片，使电压表示数为U额 ，小灯泡正常发光。
②闭合开关S 、S ，使滑动变阻器R 滑片 保持不动 （选填“保持不动”、“滑到最左端”或“滑到最右
1 2 2
端”），滑动变阻器R 滑片 滑到最右端 （选填“保持不动”、“滑到最左端”或“滑到最右端”），记
1
下此时电压表示数为U 。
1
③闭合开关 S 、 S ，滑动变阻器R 滑片 滑到最左端 （选填“保持不动”、“滑到最左端”或“滑到
1 2 2
最右端”），记下此时电压表示数为U 。
2
④小灯泡额定功率P额 ＝ U 额 （选用字母U 1 、U 2 、U额 、R 0 表示）。
解：
（1）灯泡变亮时，灯泡两端的电压应变大，电压表示数反而减小，说明电压表与滑动变阻器并联了。
（2）根据图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表读数为0.2A，根据电功率公式：P＝UI
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学科网（北京）股份有限公司＝2.5V×0.2A＝0.5W。
（3）想测量小灯泡两端的电压略低于额定电压，则滑动变阻器分得电压增大，阻值增大。故滑动变阻器的滑片
应向A端调节。
（4）①闭合开关S 、S ，滑动变阻器R 与小灯泡串联，电压表测量小灯泡的电压；调节滑动变阻器R 滑片，
1 3 2 2
使电压表示数为U额 ，小灯泡正常发光。
②闭合开关S 、S 时，R 与R 串联，使滑动变阻器R 滑片保持不动，滑动变阻器R 滑片滑到最右端，为R
1 2 1 2 2 1 1
最大阻值R ，此时电压表示数为U ，可得此时电流为： 。
0 1
③闭合开关S 、S ，使滑动变阻器R 滑片不动（其接入电路的阻值仍然为R ），滑动变阻器R 滑片滑到最左
1 2 1 0 2
端，记下此时电压表示数为U 。此时电路为R 最大阻值的简单电路，电压表示数为电源电压。
2 1
根据②③可得②中R 的阻值为：
2
＝ ＝ ，
①中的电流为（即灯泡的额定电流）：
＝ ＝ ，
则小灯泡的额定功率为：
P＝U额I＝ U额 。
答案：（1）电压表与滑动变阻器并联了；（2）0.5；（3）A；（4）②保持不动；滑到最右端；③S 、S ；
1 2
滑到最左端；④ U额 。
10．（2021•营口中考）小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为 2.5V小灯泡的额定功率（电源电
压恒定）。实验步骤如下：
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学科网（北京）股份有限公司（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的 最左 （选填“最左”或“最右”）端；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 短路
（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为 1V，此时应将变阻器的滑片向 右
（选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为
0.24 A，小灯泡的额定功率为 0. 6 W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是
灯泡电阻受温度影响很大 。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的
实际功率 决定的。
（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，
变阻器R 的最大阻值为10 ，实验操作如下：
1
①闭合S
1
，断开S
2
，移动变Ω阻器R
1
的滑片，使电流表的示数为0.3A；
②闭合S ，断开S ，保持变阻器R 的滑片位置不动，移动变阻器R 的滑片，使电流表的示数仍为0.3A；
2 1 1 2
③ 保持变阻器 R 的滑片位置不动 ，将变阻器R 的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R
2 1 1
的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A；
④小灯泡的额定功率为 0.4 5 W。
解：（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑动变阻器的最左端；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路为通路，电压表没有示数，则与电压表并联部分
电路短路，即灯泡短路；
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为 1V，由串联电路分压原理可知滑动变阻
器接入电路的电阻太大，所以应将变阻器的滑片向右移动，直到电压表的示数为2.5V时为止，
电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，由乙图可知通过灯泡的电流为0.24A，
灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（4）小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是灯泡的电阻随温度的升高
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学科网（北京）股份有限公司而增大，实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的实际功率决定的；
（5）①闭合S ，断开S ，灯泡和变阻器R 串联接入电路，移动变阻器R 的滑片，使电流表的示数为0.3A，
1 2 1 1
此时灯泡正常发光，
②闭合S ，断开S ，两个滑动变阻器串联接入电路，保持变阻器 R 的滑片位置不动，移动变阻器R 的滑片，
2 1 1 2
使电流表的示数仍为0.3A，变阻器R 等效代替了灯泡，变阻器R 的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，
2 2
③保持变阻器R 的滑片位置不动，将变阻器R 的滑片移到最左端，变阻器R 接入电路的电阻为0，电路为变
2 1 1
阻器R 的简单电路，电流表的示数为0.6A，
2
由欧姆定律可得电源电压：U＝I R ＝0.6A×R ，
1 2 2
再将变阻器R 的滑片移到最右端，此时变阻器 R 和变阻器R 的最大阻值串联接入电路，电流表的示数为
1 2 1
0.2A，
该电路的总电阻： ＝ ＝3R ，
2
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以变阻器R 的电阻：R ＝R﹣R ＝3R ﹣10 ，解得：R ＝5 ；
2 2 1 2 2
④小灯泡的额定功率为：P′＝I′2R ＝（0.3A）2×5 ＝0.45W。 Ω Ω
2
答案：（1）最左；（2）短路；（3）右；0.24；0.6；Ω（4）灯泡的电阻受温度影响很大；实际功率；（5）保持
变阻器R 的滑片位置不动；0.45。
2
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