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第十八章 电功率
18.3 测量小灯泡的电功率
一、学习目标
1．通过看书和讨论知道测电功率的原理、电路图；
2．会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率；
3．通过实验认识到电灯的亮度取决于灯的实际电功率。
二、学习过程
一）、知识点梳理
典型探究 测量小灯泡的电功率及探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。
设计目的 测量小灯泡的电功率及探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系
探究装置
探究方法 (1)按电路图连接实物电路,将滑动变阻器的滑片滑到 处
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,然后使小灯
泡两端的电压约为额定电压的 倍,接下来使小灯泡两端的电压小于额
定电压,每次都要观察小灯泡的亮度,并测出通过小灯泡的电流;
（3）根据P=UI分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实
际功率、电压低于额定电压时的实际功率
分析论证 滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的
探究结论 灯泡的亮度由 功率决定。灯泡的 功率越 ，灯泡越
亮
【考点补充】（1）连接电路时开关要断开；（2）电表量程的选择（已知灯泡规格的情况
下根据灯泡额定电压或额定电流选择，未知灯泡规格时先试触）；（3）小灯泡的U-I图像
是曲线的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；（4）多次测量是为了测量小灯泡在不同
电压下的实际功率；（5）额定功率是额定电压下求得的电功率，不能用求平均值的方法计
算。
二）、例题 练习
例1．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为
6V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω）、滑
动变阻器两个（R甲：“10Ω 1A”；R乙：“50Ω 0.5A”）、开关S、导线若干；
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.5 0.18
2 2.5 0.243 3.0 0.28
（1）该实验的原理是电功率P=______；
（2）实验中，应选用的滑动变阻器是______（选填“R甲”或“R乙”）；
（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，
并画在虚线框内；______
（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如上表所示，完成实
验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（保留到小数点后一位）。
练1.1．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1所示；
（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路补充完整；（导线不能交叉）______；
（2）小刚闭合开关后，小灯泡的灯丝突然被烧断，则电压表的示数______（选填“变
大”“变小”或“不变”）；小组讨论后一致认为，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）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图2所示，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；该图象不是直线，
主要原因是______。练 1.2．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为 4.5V，小灯泡额定电压为
2.5V、小灯泡正常发光时电阻约为10Ω。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整______。
（2）小叶同学闭合开关，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。
（3）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图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是______W。
（4）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，发现：
A：移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能
是______；
B：移动变阻器滑片P，发现小灯泡变亮，电压表示数反而变小，原因是______。
（5）实验结束后，小明整理实验器材时，发现滑动变阻器的BP部分比PC部分热，这是
因为______。
练1.3．某兴趣小组在测量额定电压为2.5伏小灯泡电功率的实验中，实验电路如图甲所
示。
实验次数 1 2 3 4
电压U/伏 1.0 2.0 3.0 4.0
电流I/安 0.10 0.17 0.23 0.25
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到______；
（2）实验时，电压表和电流表读数记录下表中，实验结束后，同学们想知道小灯泡的额
定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功
率？______有同学认为可利用表中某组数据求出电阻R，再利用P额＝ 求出小灯泡的
额定功率，请判断是否可行 ______并说明理由______。练1.4．某实验小组的同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率，已知电源电压恒为 6V
不变，待测灯泡的额定电压为3.8V，功率估计在1.1W左右。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，使其成为完整的实验电路______。
（2）请根据实物图在虚线框内画出对应电路图______。
（3）连接电路时，开关应该______。
（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于______（选填“A”或“B”）端。
（5）闭合开关，同学们发现，电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，
此时电路故障为______。
（6）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P，使灯泡正常发光，此时电流表
示数如图乙所示，为______A，则待测灯泡的额定功率为______W。
练1.5．在测小灯泡电功率的实验中，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，
所测小灯泡标有“2.5V”字样，电阻约为10Ω，电源电压恒为6V。（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接成完整的测小灯泡电功率的电路，要求滑
片P向右滑动时，电流表示数变大（连线时导线不允许交叉）（_______）
（2）连接电路时，开关应当___________。闭合开关前，滑动变阻器应当调到
___________端（选填“A”或“B”）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流
表有示数，电压表无示数，原因可能是 ___________（选填数字编号）
①电流表断路
②小灯泡短路
③小灯泡灯丝断了
④滑动变阻器短路
（3）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，
则小灯泡的额定功率是 ___________W。
（4）兴趣小组同学又将小灯泡换为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，用来探究电流
与电阻的关系。先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 2V，现
将定值电阻由5Ω换成10Ω，应将滑动变阻器的滑片向 ___________移动（选填“左”
或“右”），否则电压表的示数会 ___________（选填“小于”或“等于”）2V，经过实
验发现，当导体电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ___________比。
例2．在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并在图中改正______；
（2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，两电表无示数。为判断故障，将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的
原因是______；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一点，电压表示数如图乙所示
为______V；
（4）如表所示，小华在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，理由是______；
功 率
实验序号 电压U/V 电流I/A 平均功率P/W
P/W
1 2.0 0.26 0.52
2 2.5 0.28 0.70 0.69
3 2.8 0.30 0.84
（5）下列描述小灯泡电功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图象中，正确的是______
（选填字母）。
练2.1．在“测定小灯泡的电阻”的实验中，同学们选用图甲所示的器材，其中电源电压
为6V，小灯泡额定电压为2.5V（灯丝电阻约为12Ω）。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整；（_______）
（2）闭合开关前，应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到___________（选填“A”或
“B”）端；
（3）闭合开关，滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时
灯泡两端的电压是___________V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向
_______ （选填“A”或“B”）端移动；（4）下表是小明同学记录的实验数据。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.14 7.1
2 1.4 0.19 7.4
3 1.7 0.22 7.7
4 2.0 0.25 8.0
5 2.5 0.30 8.3
那么小灯泡正常发光时的功率为___________W；
（5）小明同学发现小灯泡灯丝的电阻是变化的，请你根据所学知识分析原因___________。
练2.2．小东按图中所示的电路探究“电流跟电压的关系”。他利用两节新干电池与规格
适当的滑动变阻器串联组成可调电压电源。
（1）请将如图所示的实物电路补充完整。要求：变阻器滑片 向右移动时，电流表示数
增大。（________）
（2）实验中，采用了___________的研究方法。
（3）实验中，多次改变滑动变阻器连入电路中的电阻值，分别测出通过电阻 的电流和
对应的电压值。如下表。
电压 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0
电流 0.1 0.2 0.4 0.5 0.6
根据表中数据能得出的结论：___________。
（4）完成实验后，他还想利用该电路测量小灯泡的额定功率（额定电压下的功率）。于
是，他断开开关，将图中的电阻 换成一个额定电压为 的灯泡，小东接下来的操作
应该是：①___________；②___________；③将滑动变阻器滑片移到 端，闭合开关，调
节滑片 直到观察到电压表示数为 ，记录对应的电流表示数。练2.3．小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验，现有器材：额定电压为 6V的同规
格小灯泡（电阻约为25Ω）若干个，电压为12V的电源1个，电流表、电压表、开关各1
个，规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个，导线若干。
（1）连接电路时开关应_________，在闭合开关前，变阻器的滑片应放在_________端
（填“左”或“右”），实验中应选择规格为“___________”的滑动变阻器；
（2）图1中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整；（_______）
（3）小雨正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮
电压表有示数，电流表示数为0，经检查电表完好，则故障可能是___________；
（4）故障排除后，再次闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，小灯泡正常发
光，此时电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为___________A，小灯泡的额定功率
是___________W；
（5）在实验过程中，曾出现即使将滑动变阻器调至电阻最小的位置，灯泡微弱发光，两
表示数很小的现象，小雨检查时碰了一下灯座上的接线柱，突然灯泡变亮了，两表示数也
变大了。小军认为这是接触不良造成的，为什么接触不良就会出现这种现象呢？小雨依据
欧姆定律分析，接触不良的地方___________变大，导致电路中的电流变小，从而出现上
述实验现象。
练2.4．小红利用如图所示电路“测量小灯泡的电阻”，实验器材：两节新干电池、小灯
泡（额定电压为2.5V）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干；
（1）实验原理是______；（2）小红按图正确连接电路，闭合开关后发现灯泡不亮，电压表示数为 3V，则电路故障
可能是______；
（3）排除故障后，闭合开关，发现灯泡依然不亮，电流表、电压表均有示数，接下来他
应该进行的操作是下列选项中的：______；（只填字母）
A．更换小灯泡
B．移动滑动变阻器的滑片
（4）小红连续移动滑动变阻器，得到如下实验数据；
实验次数 1 2 3 4
电压/V 1.0 1.4 2.0 2.5
电流/A 0.18 1.00 0.26 0.30
电阻/Ω
①在分析实验数据时，发现一个数据有明显错误，这个数据是______，此时灯泡的电阻应
该为______Ω；
②小红分析数据时发现灯泡的电阻是变化的，原因是______；
③根据数据表格还可以计算小灯泡的额定功率为______W。
练2.5．在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为 6V保持不变，所用小灯泡的额
定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片 P向右滑动时
小灯泡变亮；（_______）
（2）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 ___________端（选填“左”或
“右”）；
（3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操
作的是 ___________（选填序号）A．检查电路是否断路
B．检查电路是否短路
C．移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光
（4）故障排除后，移动变阻器的滑片当电压表的示数为 2.5V时，电流表的示数如图乙所
示，则小灯泡的额定功率是 ___________W；
（5）根据测出的数据，画出了小灯泡的电流与电压变化的关系图象，如图丙所示，发现
图线是弯曲的，其主要原因是 ___________；
（6）若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有 ___________（请写出一个
即可）。
例3．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，电源为2节干电
池。
（1）根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整______。
（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最______（选填“左”或
“右”）端。
（3）排除电路的故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测得如下所示的三组数据
当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，请把电流表的示数填入下列表格中。
实验次数 1 2 3
电压表实数/V 2 2.5 3
电流表/A 0.34 ______ 0.44
小灯泡的亮度 暗 亮 很亮
分析上表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由______（选填“实际功率”
或“额定功率”）决定的；该灯泡的额定功率是_____W。
练3.1．一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电流约为0.3A，小明想测量这个
小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材，一个电压表、一个电流表，一个开关，电源、
滑动变阻器、导线若干；电压
1 2.5 2.8
U/V
电流
0.18 0.28
I/A
（1）请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；______
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出
现这一故障的原因可能是______；
（3）排除故障后，小明进行了三次测量，测量数据如上表；当小灯泡正常发光时，电流
表示数如图乙所示，此时小灯泡的额定功率为______W；小明根据表中的数据，计算出了
三次小灯泡的电阻，发现三次电阻均不相同，原因是______；
（4）完成上述测量后，小明不用电压表，用如图丙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闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器，使电流表读数为______；
②闭合开关S、S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录下此时电流表的示
数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝______。
练3.2．利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整，要求滑片 P向右移动时灯泡变暗；
______
（2）连接电路时，开关应______，滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端；（3）连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电压表和电流表的示数均较大；无论怎样
移动滑片P，此现象都不发生改变，则出现这种现象的原因可能是______；
（4）改正电路后，移动滑片P至某一位置，电压表示数为2V，要测量小灯泡的额定功率，
应将滑片向______移；当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡
的额定功率为______W；
（5）继续调节滑动变阻器，使电压表的示数达到3.0V，灯泡强烈发光，此时灯泡的实际
功率______（选填“小于”或“等于”或“大于”）1.44W；
（6）利用这些器材还可进行的实验是______；若把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究
______的关系。
练3.3．小明连接了如图所示的实验电路。
（1）请你根据图所示的实物电路连接情况在虚线框内画出相应的电路图；______
（2）连接电路前，开关应该处于 ______（“闭合”或“断开”）状态；
（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在 ______（“左”或“右”）端。闭合开关
后，向右移动换片 P，电流表示数变 ______（“大”或“小”），灯泡变 ______
（“亮”或“暗”）。
练3.4．小成想要测定小灯泡的额定功率，他选用了以下器材：标有“ ”字样的小灯
泡 老师告诉他，该小灯泡正常工作电流在 左右 ，电源为6V的恒稳蓄电池，量程为
“ ”与“ ”的电流表，量程为“ ”与“ ”的电压表，开关，
导线。可是在选择滑动变阻器时他犹豫了，因为有三种规格的滑动变阻器，分别标有“
”、“ ”、“ ”字样。（1）估算一下，请你帮小成选择一只合适的滑动变阻器_________；
（2）如图甲所示，小成连接了一部分电路后又纠结了，请你在不改变他已经连接部分的
前提下，再帮他连接完整；（____）
（3）连接完整后，小成按正确程序操作，闭合开关 S，发现灯泡不亮。电流表指针偏转
明显，而电压表指针几乎不动，仔细检查，连接无误。那么出现该状况的原因应该是
___________。
A．电压表内部断路了
B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路
D．滑动变阻器的电阻线断了
（4）在老师的指点下，小成自己排除了故障，再闭合开关 S，灯泡亮了，但发光很暗，
观察电压表示数，仅有 ，这时小成应将滑片P向___________端 选填“A”或“B”
适当滑动；
（5）当小灯泡两端的电压达到额定电压后，电流表的示数如图乙所示，小佳测得小灯泡
的额定功率是___________。
（6）完成上述实验后，又找来了一个阻值为 的电阻和两个开关，并借助部分现有的实
验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了额定电压为 的小灯泡的额定功率。请完
成下列的实验步骤：
①先闭合 再闭合开关___________，移动滑片，当电压表的示数为___________时，停止
移动滑片；
②保持滑片的位置不动，断开开关 再闭合开关___________，读出此时电压表的示数为
U；
③灯泡额定功率的表达式为P=_________ 用已知量和测量量表示 。
练3.5．如图所示，用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压，并用
滑动变阻器改变通过灯泡的电流，已知电路中电流约为0.5A。（1）连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器应移至_____（选填“A”或 “B”）端。
（2）滑片P向左移动时，电流表示数变___，电压表示数变____
（3）若闭合开关灯泡不亮，电压表示数约等于电源电压，此时故障可能是 ________
如发现电流表、电压表的指针均反向偏转，最简单的解决方法是_______；如果移动滑片
P发现两电表示数均比较小且不变，则原因是 __________
练3.6．南开中学某学习小组成员小渝同学进行“伏安法测定小灯泡电功率”的实验。实
验室提供了以下器材：电流表、电压表和开关各1个、滑动变阻器3个分别标有“5Ω
0.5A”、“15Ω 1A”、“20Ω 1A”字样、3节新干电池、导线若干、待测小灯泡。
（1）小渝的实验原理是___________；
（2）小渝连接的实物电路如图甲所示，选取其中一个滑动变阻器，将滑片置于阻值最大
值处，闭合开关后，移动滑片的过程中，电压表的指针不变化，其示数如图乙。老师发现
小渝连接的电路中有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导
线，用笔画线代替导线将电路连接正确；（_______）
（3）小渝将电路重新正确连接后，发现小灯泡上标有“3.5V”字样，接下来还需调整的
实验器材有___________、___________。开关闭合后，发现只有一只电表的示数发生变化，
则可能是________发生了故障（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）。
（4）重新调整并排除故障后，小渝进行了实验探究，测量了三组数据：首先读出开关刚
闭合时的数据，其中电流表示数为0.14A；接着移动滑动变阻器的滑片至小灯泡正常发光，读出此时的电流为0.24A；最后他再次移动滑片，测出第三组数据。并把测出的部分数据
填入了表格中。
U/V I/A
第1组 0.14
第2组 0.24
第3组 4.0 0.25
（5）判断小灯泡正常发光的方法是___________，该小灯泡的额定功率是___________W；
（6）本实验中滑动变阻器除了保护电路，还有___________的作用：
（7）小渝记录的第一组数据中的电压是___________V。
练3.7．为了探究“小灯泡亮度与实际功率”的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所
示的实验电路，实验器材有标有“3.8V”字样的小灯泡L，电压为4.5V的电源，标有
“10Ω 1A”的滑动变阻器R，电流表与电压表，开关及导线若干。
（1）闭合开关后，小华调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 3.8V，小灯泡L正常发
光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为______W；
（2）接下来，小华想测量小灯泡L在3V电压下的电功率，他应将滑片向______移动到适
当位置；
（3）小华还想测量小灯泡L在2V电压下的电功率，闭合开关后，电流表、电压表均有明
显示数，但他发现无论怎样移动滑片，都不能使小灯泡 L的电压达到2V，原因可能是
______。
课后练习
1．如图为测定小灯泡的功率的实验电路。已知小灯泡的额定电压为2.5V。（1）开关闭合后，会发现______（选填“电压表”或“电流表）的指针反偏；
（2）将错误连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 0.2V时，发现
灯泡不亮，你认为其原因是______（填写选项前的字母序号）；
A．小灯泡断路B．小灯泡的实际功率太小
（3）继续调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数为0.3A；则小灯
泡的额定功率是______W；
（4）测得小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压为额定电压的一半，发现测
得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______；
（5）再调节滑动变阻器，使电压表的示数达到3.0V，小灯泡强烈发光，此时小灯泡的实
际功率______（选填“小于”或“等于”或“大于）1.08W。
2．在测定“额定电压为 的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持 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）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电流表示
数发生变化，则故障的原因可能是___________（写出一种即可）。
（3）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P调至某处时，电压表与电流表的示数如图甲、
乙所示，小灯泡发光较暗。调节滑动变阻器使___________，才能确保小灯泡正常发光，
此时电流表示数为 ，则小灯泡的额定功率为___________ 。
（4）本实验中所使用的滑动变阻器的最大阻值不小于___________ 。
