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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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专题 03 测量小灯泡的电功率（第 05 期）
测量小灯泡电功率的探究实验
实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
实验原理：根据公式P=UI，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P＝UI计
算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又
被称为“伏安法”。
实验电路：根据实验的目的和原理设计如下电路。
实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
器材说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所
以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。
实 验步骤：
（1）按电路图连接好电路；
（2）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2.5V，观察小灯泡的亮
度，并记录电流表和电压表的示数。
（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 电
压太多）。
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（4）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。
（5）计算出三种情况下小灯泡的电功率
（6）断开电路，整理器材。
实验数据（记录）表格：
实验要求 发光情况 电流（A） 电压（V） 电功率（W）
1 小灯泡在额定电压下工作 正常 0.3 2.5 0.75
2 小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍 很亮 0.4 3 1.2
3 小灯泡两端电压低于额定电压 暗 0.2 2 0.4
分析论证：由公式P=IU计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）分析比较
额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗
程度与电功率间的关系。
（1）当U =U 时， P =P ，正常发光
实 额 实 额
（2）当U U 时，P > P ，较亮
实 额 实 额
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。
典型例题 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）请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整。
（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下图所示，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，（留两位小数）还可以算出小灯泡此时
的电阻为___________Ω。
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（3）滑动变阻器的滑片P向B 端滑动后，通过小灯泡的电流将 ，小灯泡的电功率将 。
（均选填“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）。
解析：（1）电压表测量灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，所以电压表应该选择0～3V的量
程；（2）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，所以其示数为1.2V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为
0.02A，所以其示数为0.4A，根据欧姆定律可得 ；（3）滑动变阻器的滑片P向B 端滑
动时，换的变阻器接入电路的电阻变小，即电路的电阻变小，在电压不变时，电阻变小，电流增大；串联电路
的电流处处相等，所以通过灯泡的电流也变大，根据 可知，电阻一定时，电流增大，电功率增大；
（4）根据 ，可知在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，所以选择A。
答案：（1）作图如图所示：
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（2）1.2 0.4 0.48 30 （3）增大 增大 （4）A
针对练习1 .在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光
时的电阻约为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。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电
路的电阻变大；连线不得交叉。
（2）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为 v，若他想测量小灯
泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数
为2.5V。
（3）小明同学继续移动滑片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关系图像，
根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大
而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）小红同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正
确，请你找出她在实验中两个操作不当之处是：
① ，② 。
针对练习2 某同学在做“测定小灯泡的电功率”实验中，器材齐全、完好，电源由几节干电池组成（电压为
1.5伏的整数倍且保持不变），待测小灯标有“0.2安”字样，滑动变阻器标有“20欧 2安”字样。
（1）他连接完电路闭合电键S后，观察到电表的示数分别为1.3伏和0.16安，继续移动变阻器的滑片，发现两
电表的示数均不发生变化，则其原因是___________。
（2）经过思考，该同学发现操作中的不当之处，重新正确连接电路进行实验。他移动变阻器的滑片，小灯泡正
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常发光，此时滑片的位置恰好在变阻器中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω）。请说出该同学判断小
灯正常发光的理由 。
（3）小灯泡正常发光时的功率 。（写出计算过程）
针对练习3 图甲是“测量小灯泡电功率”实验的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
＋ －
S
L
P
1
A B
甲 乙
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接入电路。
（ 2）调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V，电流表
的示数如图16乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。
1、小阳和小华两位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中使用的小灯泡上标有“2.5V”字样，
滑动变阻器上标有“30Ω 1A”字样．
（1）小阳连接的电路如图1所示，实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，电流表、电压表的示数
如图2（a）、（b）所示，他所用的电源电压为 V．接着他移动滑动变阻器的滑片P，当观察到电压表的
示数为2.5V时，此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上，小灯泡正常发光时的功率为
W．（保留两位小数）
（2）小华正确连接了电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察到小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压
表的示数为零．若电路中只存在一 处故障，则故障是
．
2、小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”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
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泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电压表和电流表、开关和导线。
如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整。
（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无
示数，则故障可能是 。
（3）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应观察
（选填序号）。
A．小灯泡亮度 B．电压表示数
C．电流表示数 D．滑动变阻器滑片
（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2．2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑
片P向 端移动（选填“A”或“B" ）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，则小灯泡
的额定功率是 W.
P
S
A B
甲 乙
3、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）小赵同学连接好电路后，闭合开关时，发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有
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。
（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，他在
实验中，电压表选择的量程应该是 ；该小灯泡的额定功率是 W。
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 电功率/W
1 1.5 0.16
2 2.5 0.2
3 3 0.24
[来源:学§科§网]
4、在 “ 测
量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω
1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器，电源电压为6V．
（1)本实验中应选择规格为 的滑动变阻器；图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接
完整，使变阻器滑片右 移时灯泡变暗；
（2)某同学闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是 ▲ ；
（3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示为
A，小灯泡的额定功率为 W；
（4)完成实验后，小红还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系，她选用两个电阻R 、R（R ≠R )，设计的
1 2 1 2
电路图如图丙所示：小红分别用电压表测出了R 、R 两端的电压．请你判断：通过以上操作，她能探究出“导
1 2
体中的电流与导体电阻”的关系吗？
（选填“能”或“不能”），你判断的依据是： ．
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5、小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”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
（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω 1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图（甲）是小
亮同学没有连接完整的电路。
（1）本实验的实验原理是
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整
。
（3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无
示数，则故障可能是 （写出一种即可）。
（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 （选填序
号）。
A．小灯泡亮度 B．电压表示数 C．电流表示数 D．滑动变阻器滑片
（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑
片P向 端移动（选填“A”或“B” ）。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的
额定功率是 W，此时小灯泡的电阻是 Ω。该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有
的作用。
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（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小 灯
泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图丙所示，多次
更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示
数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
6、小明要测量小灯泡的额定功率，实验桌上备有如下器材：符合要求的电源、额定电压为U 的小灯泡、阻值
0
为R的定值电阻、滑动变阻器、已调零的电压表、单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个，导线若干。他设计了
如图23所示的电路进行实验。
（1）请你帮助小明将实物电路图补充完整。
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（2）连接好电路后，请你将正确的操作步骤补充完整：闭合开关S，将开关S扳向1，调节滑动变阻器，使
1
；将开关S扳向2，使滑动变阻器的滑片位置保持不变，记录电压表示数为U 。
（3）请用U、U、R表示小灯泡的额定功率P＝ 。（3分）
0
1【. 广州市2015年中考试卷物理试题】 测量小灯泡的电功率实验（小灯泡额定电压为2.5V）（. 1）请根据实验
目的，连接下图的电路.
电路图正确连接后，电压表、电流表的示数及灯泡亮度如下表：
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（2）第3次实验的电压表、电流表示数如图所示，请把实验数据填写在表中.（3）哪次实验灯泡正常发光？
________________（填写数据序号）（4）第5次实验看不到灯泡发光，电路是否断路？_____________.判断依
据是什么？________________小明实验时，连接了如图所示29所示的实物图，接线有错误.
（5）在方框内画出与图连接情况对应的电路图.
（6）如图所示电路，只是接线有错误，闭合开关，灯亮吗？________________
电压变指针是否有偏转？___________________
2.【湖南省邵阳市2015年中考物理试题】（8分）小红同学在“测小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为
3V，小灯泡的额定电压为 2.5V。
（1）她在连接如图甲所示电路时，导线M的另一端应接在电压表______V（选填“3”或“15”）接线柱上。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到______（选填“a”或“b”）端。
（3）在实验过程中，她根据实验数据绘制了如图乙所示的I—U图像。根据图像可知，当电流表示数如图丙所
示时，小灯泡的电阻是_________Ω。小灯泡的额定功率是_______W。
[来源:学*科*网Z*X*X*K]
3【. 浙江省金华市2015年中考科学试题物理部分】如图所示电路中，电源电压为4.5V，滑动变阻器的规格为
“30Ω 1A”
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（1）小丽想用该电路研究“电流与电阻的关系 ”，请帮她把电路连接完整．
（2）以下是小丽的一些操作步骤：
①将阻值为10Ω的定值电阻R 接入电路， ，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为
1
2.0V时，读出电流表示数并记录；
②断开开关，拆下R ，接上阻值为20Ω的定值电阻R …，使电压表示数为2.0V，读出电流表示数并记录；
1 2
③断开开关，拆下R ，接上阻值为30Ω的定值电阻R ，重复②的操作．
2 3
小丽发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压达到2.0V，经检查电路完好．为顺利完
成实验，可行的措施有 （写一种即可）
（3）小王同学选用另一组规格相同的实验器材，进行“测定小灯泡额定功率”的实验（小灯泡额定电压为
3.8V）．小王按小丽的电路，将定值电阻换成小灯泡，电压表量程改为“0-15V”，连接好电路进行实验．闭合
开关后，出现以下现象：
电灯的亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V
不亮 0 1.0
出现以上现象的原因可能是 （填字母编号） A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．电流表断路
D．电流表短路．
4.【河南省2015年中考物理试题】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒
为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将上图中的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”）。闭合开关后，发现灯泡
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不亮，电压表无示数，电流表有示数。若电路中仅有一处故障，这个故障可能是： 。
（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡
不亮的原因是： 。
物理量 电压 电流 实际电功率[来源:学§科§网] 小灯泡
次数 U/V I/A P/W 亮度[来源:]
1 0.5 0.12 0.06 不亮
2 1.5 0.20 0.30 偏亮
3 2.5 0.30 正常
（4）分析 源:学#科#网Z#X#X#K [来 ] 表中信息，
4 2.8 0.32 0.90 更亮
可知小灯 泡的额定
功率为 W。实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率____，灯泡越亮。
5.【福建省漳州市2015年中考物理试卷】（6分）在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是
3.8V，电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关， “20Ω，1A”的滑动变阻
器各一个，导线若干．
（1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，滑片P置于滑动变阻器的 端，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表示数为
零，此现象的原因是 ．
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，则通过小灯泡的
电流是 A，灯泡的额定功率是 W，继续向左移动滑片P，电压表示数将 ．
（4）若电压表0﹣15V量程开路，阿荣设计如图丁所示的电路，继续实验：
①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的 位置（选填“A端”，“B端”“中间偏左”或“中间偏
右”）
②移动滑片P，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光．
6 .【甘肃省兰州市2015年初中毕业生学业考试】某实
验小组做“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
[来源:学+科
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+网Z+X+X+K][来源:Z,xx,k.Com]
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________端（选填“A”或“B”），目的是________。
（2）实验中，闭合开关，如果小灯泡与灯座接触不良，则会看到电压表________示数，电流表________示数。
（均选填“有”或“无”）
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2 V，若想测量小灯泡的额定功率，
应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为________V，这时电流表的示数如图
乙所示，读数为________A，则小灯泡的额定功率为________W。
7、【2014年中考·怀化市】（6分）如图所示， 是一实验小
组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实物图，所用的小灯泡标有“2.5V”字样．
（1）在连接电路时，开关应处于 状态．（选填“断开”或“闭合”）
（2）测小灯泡电阻的原理是 ．（用公式表示）
（3）请指出电路连接中的不恰当之处：
① ；
② ．
（4）电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值，记录如下：
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2.0 0.2 10.0
2 2.5 0.24
3 3.0 0.26 11.5
①小灯泡正常工作时的电阻大小约为 Ω．（保留一位小数）
②通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是变化的，其原因是
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8、【2014年中考•沈阳市】（4分）某班同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所测小灯泡的额定电压为
2.5V。
（1）如图14甲所示是某组同学连接的实验电路，其中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并
用笔画线代替导线画出正确的连线（导线不能交叉）。
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（2）电路连接正确后，该组同学由实验测得 的数据绘制
了如图14乙所示的I-U关系图象。由图象可知，小灯泡的额定功率是 W。
（3）为了比较发光二极管和小灯泡哪个更节能，接下来他们用一个发光二极管替换电路中的小灯泡，进一步
测量发光二极管的电功率。闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现此二极管都不发光，且电流表
无示数，电压表有示数。经检查整个电路连接及元件均完好，则故障原因是： 。故障排除后，经测
量和分析可知发光二极管比小灯泡更加节能。
9、【2014年中考•广西省贵港市】（11分）如图21所示，已知小灯泡L 的额定电压为2V，L 的额定电压为6V，
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电源电压保持不变。当开关 S 和 S 闭合，S 和 S 断开时，电压表示数为 5V，L 实际消耗的
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功率为其额定功率的 ；当开关S 和S 闭合，
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S 和S 断开时，电压表的示数为3V；当开关S 和S 闭合，S 和S 断开时，电流表的示数为0.5A。设温度对电
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阻的影响可以不计，求L 的额定功率为多少？当S、S、S 均闭合，S 断开时，1min内电流产生的热量为多少？
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10、【2014年中考·湖北省十堰市】（8分）如图，电源电压恒定不变，R=30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，
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灯泡额定电压为3V（忽略灯泡电阻的变化），电压表量程为0～3V．当S、S、S 都闭合，滑动变阻器滑片移到
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最右端时，电流表示数为0.5A；当闭合S，断开S、S，滑片p位于中点时，小灯泡恰好正常发光．求：
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（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）S闭合，S、S 都断开时，电路消耗总功率的最大值．
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