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专题 11 《测量小灯泡的电功率》压轴培优题型训练【四
大题型】
一．伏安法测量小灯泡的电功率（共8小题）
二．用电压表和定值电阻测灯泡的电功率（共8小题）
三．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共10小题）
四．用电能表测用电器的电功率（共9小题）
一．伏安法测量小灯泡的电功率（共8小题）
1．同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有：电源（三节新的干电池），
额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
图甲是没有连接完整的电路。
（1）请用笔画线代替导线按要求将电路（图甲）连接完整（要求：向左移动滑动变阻
器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终
不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 小灯泡断路 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压
为 2. 2 V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 A （选填“A”或“B”）
端移动，直到电压表的示数为2.5V。
（4）小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率（如表），你认为她
这样处理数据是 不合理 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 小灯泡在不
同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义 。实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率P/W
1 2.0 0.26 0.52 0.71
2 2.5 0.28 0.70
3 3.0 0.30 0.90
（5）上述实验完成后，小琪又用阻值已知为R 的定值电阻来测量未知电阻R 的阻值，
0 x
实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求，又换用另一电源，电压未知且恒
定。电路正确连接后：
①当开关S、S 闭合，S 断开时，电流表示数为I ；
2 1 1
②当开关 S 、 S 闭合， S 断开时，电流表示数为I ；
1 2 2
③未知电阻的阻值R ＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
x
【答案】（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在不
同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）S、S ；S ； 。
1 2
【解答】解：（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，即滑动变阻器接入
阻值变小，所以应接左下接线柱，如图所示；
（2）电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，可能为小灯泡断路；
（3）电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为2.2V；还未达到2.5V，所以滑动变
阻器向A滑，阻值减小，电流变大，小灯泡两端电压会达到2.5V；
（4）计算小灯泡的平均电功率是不合理的，因为小灯泡在不同实际电压下的实际功率
不同，求平均值没意义；
（5）实验电路图如图丙所示，操作思路为两电阻并联，当开关 S、S 闭合，S 断开时，
2 1
先测干路电流I ；然后单独测R 的电流，所以开关S、S 闭合，S 断开时，电流表测的
1 0 1 2
是R 的电流为I ；
0 2
并联电路中，各支路电压相等，所以R 两端的电压U ＝U ＝I R ；通过R 的电流I ＝I
x x 0 2 0 x x 1
﹣I ；
2根据欧姆定律可得R ＝ ＝ 。
x
故答案为：（1）如图所示；（2）小灯泡断路；（3）2.2；A；（4）不合理；小灯泡在
不同实际电压下的实际功率不同，求平均值没意义；（5）S、S ；S ； 。
1 2
2．有一个小灯泡的铭牌已经模糊，只有“0.3A”的字样能看清。小明利用电流表、滑动变
阻器和阻值为R ＝10 的定值电阻测量小灯泡的额定功率，设电源电压恒定。
0
（1）小明按照图甲的电路图连接好电路，闭合开关 S，移动滑片，当电流表示数为
Ω
0.3 A时，小灯泡正常发光。
（2）为了计算小灯泡的额定功率，他又连接了图乙的电路，闭合开关，读出电流表
A 、A 的示数分别为I 、I ，在甲、乙两次操作过程中，他应该注意保持 滑动变阻器
1 2 1 2
的滑片位置 相同。
（3）若实验中，小明测得的I ＝0.5A、I ＝1.0A，根据以上数据计算出小灯泡的额定功
1 2
率为 1. 2 W。
【答案】（1）0.3；（2）滑动变阻器的滑片位置；（3）1.2。
【解答】解：
（1）小明按照图甲的电路图连接好电路，闭合开关 S，移动滑片，当电流表示数为
0.3A时，小灯泡正常发光。
（2）乙图应保持滑动变阻器的滑片位置不变。
（3）若实验中，小明测得的I ＝0.5A、I ＝1.0A，
1 2
根据串联电路的电压特点和欧姆定律，
则U＝U变 ＝U
0
＝I
2
R
0
＝1.0A×10 ＝10V，
滑动变阻器连入电路的阻值：
Ω
R变 ＝ ＝ ＝20 。
在甲图中，滑动变阻器Ω两端电压：U变 ′＝IR变 ＝0.3A×20 ＝6V，
所以灯泡正常发光，此时电压U额 ＝U﹣U变 ′＝10V﹣6VΩ＝4V，
所以灯泡的额定功率：P＝U额I＝4V×0.3A＝1.2W。
故答案为：（1）0.3；（2）滑动变阻器的滑片位置；（3）1.2。3．莉莉利用图1所示的实验电路测量小灯泡的额定功率，已知待测小灯泡额定电压为
4.5V，小灯泡额定功率约为1W，电源电压恒为6V。
（1）连接电路时，开关应该 断开 ；
（2）若有三个滑动变阻器，规格分别为R （5 ，2A）、R （20 ，1A）、R （100 ，
1 2 3
0.1A），则应选择 R 2 （填“R 1 ”“R 2 ”或 Ω “R 3 ”）； Ω Ω
（3）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压
表示数接近电源电压，经检查灯泡是完好的，则故障可能是导线 f （填
“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”）出现断路；
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V时，电流表示数如图
2所示，则小灯泡额定功率的测量值为 0.9 9 W；
（5）若该小灯泡被烧坏了，断开开关后，某同学用规格为“4.5V，1.5W”的小灯泡替
换已烧坏灯泡。闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，应让滑动变阻器的滑片
向 A 端移动 （填“位置不变”“向A端移动”或“向B端移动”）。
【答案】（1）断开；（2）R ；（3）f；（4）0.99；（5）向A端移动。
2
【解答】解：（1）连接电路时，开关应该断开。
（2）由公式P＝UI得，
灯泡正常工作时，电路中的电流：I＝ ＝ ≈0.22A，所以变阻器R 不合适；
3
灯泡正常工作时，两端的电压为4.5V，滑动变阻器两端的电压为6V﹣4.5V＝1.5V，
则变阻器的电阻为：R滑 ＝ ＝ ≈6.8 ，所以变阻器R
1
不合适；
因此在本实验中应选择的滑动变阻器是R
2
；
Ω
（3）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明
电路为断路；
电压表示数接近电源电压，说明电压表可以与电源的两极接通。若经检查灯泡是完好的，
则故障可能是导线f出现断路。（4）读图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.22A，则则
小灯泡额定功率的测量值为P额 ＝U额I′＝4.5V×0.22A＝0.99W。
（5）由公式P＝ 可知，R＝ ，额定电压不变，新更换小灯泡的额定功率变大，则
电阻变小，
由串联分压可知，同等情况下其分压较小，闭合开关后，为使其两端电压达到额定电压，
应让滑动变阻器的滑片向A端移动，以减小变阻器的阻值，减小变阻器的分压。
故答案为：（1）断开；（2）R ；（3）f；（4）0.99；（5）向A端移动。
2
4．在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片
向右移动时小灯变亮）。
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障原因是
小灯泡断路（或小灯泡的灯丝断了或小灯泡接触不良） 。
（3）故障排除后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙
所示，则此时小灯泡的功率为 0.4 8 W。
（4）若将图甲中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，下列实验可完成的是 B 。
A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系
【答案】（1）见解答图；（2）小灯泡断路（或小灯泡的灯丝断了或小灯泡接触不良）；
（3）0.48；（4）B。
【解答】解：
（1）灯泡的额定电压为2.5v，电压表选择0～3v的量程，电压表并联在灯泡两端。滑
动变阻器已经选定了上面接线柱，要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮，应把滑
动变阻器的右下接线柱与灯泡左接线柱相连。电路如下图：（2）灯泡不亮且电流表无示数说明电路中应有断路的可能；而电压表有示数，说明电
压表能和电源相连，即电流表及滑动变阻器及开关都应正常，故应是灯泡发生了断路；
（3）由图乙知，电流表的量程是0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.32A，则灯泡
的额定功率
P额 ＝U额I额 ＝1.5V×0.32A＝0.48W；
（4）A、根据Q＝I2Rt，探究电流产生的热量与电阻的关系时，控制电流和通电时间不
变，只有一个定值电阻，不能改变电阻，无法进行实验，本实验器材不能完成；
B、探究电流与电压的关系时，控制电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电
压，来探究电流与电压的关系。本实验器材能完成；
C、探究电流与电阻的关系时，保证电压一定，改变电阻大小，只有一个定值电阻，不
能改变电阻，无法进行实验，本实验器材不能完成。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡断路（或小灯泡的灯丝断了或小灯泡接触不
良）；（3）0.48；（4）B。
5．在复习电学知识时，小明在实验室又做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、
电阻的关系”的实验。实验中，所用的电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，滑
动变阻器的规格为“30 1A”。
Ω
（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。
闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所
示，则小灯泡的额定功率为 1.5 2 W。
（2）移动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所
示的小灯泡的I﹣U图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻
变大 ，如果小灯泡两端的电压为1.9V，则小灯泡的实际功率 大于 0.38W。
（3）在做“探究电流与电阻的关系”实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值分别为
5 、10 、15 、20 ．他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路
Ω Ω Ω Ω中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行
探究。如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电
阻两端的电压应该在 2.4V ﹣ 3V 范围内选择。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当电压为额定电压3.8V时，图乙中电流表小量程分度值为0.02A，
示数为0.4A，灯的额定功率
P额 ＝U额I＝3.8V×0.4A＝1.52W；
（2）在图丙中，分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小，如下图所示：
由图可看出，电压的增加的量U ﹣U 大于对应的电流增加的值量I ﹣I ，即电压增加的
b a b a
量比电流增加的要大，根据欧姆定律，R ＝ ＜R ＝ ，所以，当小灯泡两端的电压
a b
增大时，小灯泡的电阻也变大；因在实际电压1.9V下的电阻小于灯在额定电压3.8V下
的电阻，R实 ＜R额 ，
灯的实际功率P实 ＝ ＝ ＝ ，即小灯
泡的实际功率大于0.38W；
（3）探究电流与电阻的关系”实验时，应控制不同电阻的电压保持不变，根据把5 、
10 、15 、20 分别接入电路中进行探究，保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都
Ω
能顺利地完成实验：
Ω Ω Ω
因电流表的量程为0﹣0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，当接入最小的电阻5 时，
电压表示数即为允许的最大电压U大 ＝R小I大 ＝5 ×0.6A＝3V；
Ω
因变阻器的最大阻值为30 ，当变阻器电阻全部Ω连入电路中时，若接入最大的电阻 R大
Ω
＝20 ，此时电路中的最小电流I小 ＝ ＝0.12A，定值电阻的
最小电
Ω
压U小 ＝I小R定大 ＝0.12A×20 ＝2.4V。
故答案为：（1）1.52；
Ω
（2）变大； 大于；
（3）2.4V～3V。
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“5
0.5A”、“15 1A”、“20 1A”字样、3节新干电池、导线若干、待测小灯泡。
Ω
Ω Ω
U/V I/A
第1组 0.14
第2组 0.24
第3组 4.0 0.25
（1）小渝的实验原理是 P ＝ U I 。
（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 电源 、 电压表 。开关闭合后，发现只有一只电表的示数发生变化，
则可能是 灯泡 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，接者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。
（5）判断小灯泡正常发光的方法是 电压表的示数为 3.5V ，该小灯泡的额定功率是
0.84 W；
（6）本实验中滑动变阻器除了保护电路，还有 调节小灯泡两端电压等于额定电压
的作用；
（7）小渝记录的第一组数据中的电压是 1. 7 V。【答案】（1）P＝UI；（2） ；（3）电
源；电压表；灯泡；（5）电压表的示数为3.5V；0.84；（6）调节小灯泡两端电压等于
额定电压；（7）1.7。
【解答】解：（1）小渝的实验原理是P＝UI；
（2）由甲电路图可知，电压表并联在电源两端，所以移动滑片的过程中，电压表的指
针不变化，
测定小灯泡电功率时电压表应并联在灯泡两端，如下图所示：
（3）由甲电路图可知，电源是由两节干电池串联组成，其电压为2.5V，电压表选的是
0～3V的量程，
由小灯泡的额定电压为3.5V可知，电源应有三节干电池串联组成，电压表应选 0～15V
量程，
所以，需调整的实验器材有电源和电压表；
电路故障分为短路或断路，
若滑动变阻器断路电流表和电压表均无示数，若滑动变阻器短路电压表有示数、电流表
有示数或烧坏，
若灯泡断路电压表有示数、电流表无示数，若灯泡短路电压表无示数、电流表有示数，
综上可知，开关闭合后，发现只有一只电表的示数发生变化，则可能是灯泡发生了故障；
（5）要使小灯泡正常发光，应该让小灯泡两端的电压等于额定电压，即电压表的示数
为3.5V，
由题意可知，小灯泡正常发光时的电流为0.24A，
则小灯泡的额定功率P ＝U I ＝3.5V×0.24A＝0.84W；
L L L
（6）本实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有调节灯泡两端的电压为额定电压的作用；
（7）由表格数据可知，灯泡两端的电压分别为 3.5V、4V 时，通过的电流依次为
0.24A、0.25A，
由I＝ 的变形式R＝ 可得，灯泡的电阻依次为14.6 、16 ，则灯泡的电阻随其两端
电压的增大而增大；
Ω Ω
为保护电路，开关刚闭合时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时电路中的电流最小，变阻器两端的电压最大，灯泡两端的电压最小，由表格数据可
知，此时电路中的电流为0.14A，
由I＝ 的变形式U＝IR可得，3个滑动变阻器两端的最大电压依次为 0.7V、2.1V、
2.8V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以由 U
L
′＝U﹣U滑 可得，灯泡两端的电压
依次为3.8V、2.4V、1.7V，
由此时灯泡两端的电压小于3.5V可知，滑动变阻器的规格不可能是“5 0.5A”，
Ω
由R＝ 可得，灯泡的电阻可能为17.1 、12.1 ，
因灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大，
Ω Ω
所以，灯泡的电阻应为12.1 ，滑动变阻器的规格为“20 1A”，灯泡两端的电压为
1.7V。
Ω Ω
故答案为：（1）P＝UI；（2）如上图所示；（3）电源；电压表；灯泡；（5）电压表
的示数为3.5V；0.84；（6）调节小灯泡两端电压等于额定电压；（7）1.7。
7．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小华同学选用了如图甲所示的器材，其中电源电
压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10 ）。
Ω
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）为了能够顺利完成实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 B 。
A.“10 1A”的滑动变阻器B.“50 0.5A”的滑动变阻器
（3）小华同学闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是 2.2
Ω ΩV；
为了测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片向 A （选填“A”或
“B”）端移动；根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系
图像（如图丙所示），分析图像可知，小灯泡的额定功率为 0.62 5 W。
（4）结合图丙的信息思考，能否利用连接好的图甲的电路来探究电流与电压的关系？
说明理由 灯丝电阻随温度的升高而增大 。利用该电路还能完成的电学实验有：
测量小灯泡的灯丝的电阻 。（写出一种即可）
（5）小华继续实验，设计了下列四种测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率的电路。
电路中有阻值已知的定值电阻R，电源电压恒定但未知，滑动变阻器的最大电阻未知，
在不拆改电路的前提下，能够测出小灯泡额定功率的电路是 D 。
【答案】（1）如上图；（2）B；（3）2.2；A；0.625；（4）灯丝电阻随温度的升高而
增大；测量小灯泡灯丝的电阻；（5）D。
【解答】解：（1）电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡两端的电压，小灯泡的额
定电压是2.5V，所以电压表选择0～3V；
电流表和小灯泡串联，电流表测量小灯泡的电流，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡的
电阻约为10 ，根据欧姆定律得，小灯泡的额定电流约为I＝ ＝ ＝0.25A，所以
电流表选择0～0.6A量程；
Ω
滑动变阻器选择一上一下两个接线柱，所以实物图连接如图。
（2）电源电压为U＝6V，小灯泡的额定电压为U ＝2.5V，根据串联电路中电压的特点
L
求出滑动变阻器两端的电压，则滑动变阻器两端的电压是 U ＝U﹣U ＝6V﹣2.5V＝
P L
3.5V，
串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻分担的电压之比等于电阻之比，
所以，U ：U ＝R ：R ，
L P L P2.5V：3.5V＝10 ：R ，
P
则需要滑动变阻
Ω
器的阻值约为：R
P
＝14 ，
所以滑动变阻器选择“50 0.5A”的滑动变阻器，故选B。
Ω
（3）电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为
Ω
2.2V。
小灯泡两端的电压是2.2V，需要小灯泡两端的电压是2.5V，要增大小灯泡两端的电压，
在电源电压一定时，要减小滑动变阻器两端的电压，所以滑动变阻器的阻值变小，滑片
向A端滑动。
小灯泡的额定电压是2.5V，如图丙知，小灯泡额定电压下的额定电流是0.25A，小灯泡
的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
（4）导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有关，探究电流跟电压的关系时，
控制导体的电阻不变，但是小灯泡两端电压增大时，灯丝的温度升高，灯丝的电阻随温
度的升高而增大，不能控制灯丝的电阻不变，所以不能利用灯泡探究电流跟电压的关系。
用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量小灯泡的电流，根据欧姆定律计算小灯
泡的电阻，所以可以测量小灯泡的灯丝的电阻。
（5）A、闭合S 、S 时，电流表测量干路电流，移动滑动变阻器的滑片，无法判断小
1 2
灯泡正常发光，无法测量小灯泡的电压和电流，所以此电路图不符合要求，故A错误。
B、当只闭合S、S 时，电压表测量小灯泡两端的电压，假如电路连接正确，移动滑动
1
变阻器的滑片，使电压表示数是2.5V，小灯泡正常工作，滑片位置不变，再只闭合 S、
S 时，电压表测量定值电阻两端的电压，但是此时电压表的正负接线柱接反了，电路错
2
误，故此电路图错误，故B错误。
C、闭合S、S 、S 时，电流表测量定值电阻的电流，移动滑动变阻器的滑片，无法判
1 2
断小灯泡正常发光，无法测量小灯泡的电压和电流，所以此电路图不符合要求，故C错
误。
D、闭合S时，电压表V 测量小灯泡两端的电压，电压表V 测量定值电阻两端的电压，
1 2
移动滑动变阻器的滑片，使电压表V 的示数是2.5V，小灯泡正常工作，读出此时电压
1
表V 的示数，知道定值电阻的阻值和定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出定值电
2
阻的电流，根据串联电路电流处处相等，能求出小灯泡的额定电流，根据 P＝UI求出小
灯泡的额定功率，故D正确。
故答案为：（1）如上图；（2）B；（3）2.2；A；0.625；（4）灯丝电阻随温度的升高
而增大；测量小灯泡灯丝的电阻；（5）D。
8．在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为 1.5V的小灯
泡、电源（电源两端电压不变但电压未知）、一个已知阻值为 R 的电阻、一个滑动变
0
阻器、一只电流表、3个开关、导线若干。
（1）小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理
量。① 按图连接电路，闭合开关 S 、 S ，断开 S ，调节 R 使电流表示数 I ＝ ，并记
1 2 3 1 1
录 I ，
1
② 断开开关 S ，闭合 S 、 S ，记录电流表示数 I 。
2 3 1 2
（2）本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P＝ 1.5V× （ I ﹣ I ） 。
2 1
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）由电路图可知：闭合开关S 、S 时，灯泡与定值电阻并联，电流表测的是定值电
1 2
阻R 的电流，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光即两端的电压为 1.5V，根据欧姆定律
0
求出通过定值电阻的电流，即I ＝ ；
1
（2）然后断开开关S ，闭合S 、S ，电流表测干路电流I ，根据并联电路独立工作、
2 3 1 2
互不影响可知通过R 的电流不变，根据并联电路的电流特点求出灯泡的额定电流 I ＝I
0 L 2
﹣I ，根据P＝UI即可求出灯泡的额定功率P＝UI ＝1.5V×（I ﹣I ）。
1 L 2 1
故答案为：
①按图连接电路，闭合开关S 、S ，断开S ，调节R 使电流表示数I ＝ ，并记录
1 2 3 1 1
I ；
1
②断开开关S ，闭合S 、S ，记录电流表示数I 。
2 3 1 2
（2）P＝1.5V×（I ﹣I ）。
2 1
二．用电压表和定值电阻测灯泡的电功率（共8小题）
9．如图甲所示为“测量小灯泡额定电功率”的实验电路，小灯泡的额定电流为0.3A，灯
丝阻值在10 ～15 之间。所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、
开关各一个，滑动变阻器两个（“5 2A”和“20 1A”），导线若干。
Ω Ω
Ω Ω（1）请按图甲完成图乙的电路连接，并回答出实验中应选用的滑动变阻器的规格为
“ 2 0 1A ” 。
（2）闭合开关移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表示数如图丙所示，小灯泡
Ω
的额定功率为 1.2 W。测量出小灯泡的额定功率后，晓彤想测量小灯泡在 U实 ＝
4.5V电压下的实际功率，晓彤接下来的操作是： 将滑片向 A 端移动，使电压表的示
数为 4.5V 。
（3）晓彤和小雪想把小灯泡换成定值电阻，测量未知电阻R 的阻值。晓彤认为：不用
x
电流表，只用电压表和定值电阻R ，由图丁同样可以测得未知电阻R 的阻值.晓彤设计
0 x
方案如下：
a.闭合S 、断开S ，读出电压表示数为U ；
1 2 1
b.闭合S 、S ，读出电压表示数为U 。
1 2 2
①电阻R 的表达式为R ＝ ×R （用测量值U 、U 及R 来表示）。
x x 0 1 2 0
②根据①中的表达式，晓彤的设计方案若想在实验中较准确测得电阻 R 的阻值，对定
x
值电阻R 大小的要求是 定值电阻 R 大小和待测电阻 R 大小要接近，最好是 R 电阻
0 0 x x
值的倍数 。
【答案】（1）“20 1A”；
（2）1.2；将滑片向A端移动，使电压表的示数为4.5V；
Ω
（3）① ×R ；
0
②定值电阻R 大小和待测电阻R 大小要接近，最好是R 电阻值的倍数。
0 x x
【解答】解：（1）由于小灯泡的额定电流为0.3A，所以电流表选用小量程与小灯泡串
联，由于灯丝阻值在10 ～15 之间，根据U＝IR知小灯泡的额定电压在3V～4.5V之
间，所以电压表选用大量程与小灯泡并联；由电路图知滑动变阻器按“一上一下”接左
Ω Ω
下、右上接线柱与小灯泡串联，如下图所示：
小灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压为：
U滑 ＝U﹣U
L
＝6V﹣3V＝3V，
此时滑动变阻器的电阻为：
R滑 ＝ ＝ ＝10 ，所以选用“20 1A”的滑动变阻器；
（2）由（1）知电压表选用大量程，示数为4V，小灯泡的额定功率为：
Ω Ω
P＝U I＝4V×0.3A＝1.2W；
L
想测量小灯泡在U实 ＝4.5V电压下的实际功率，根据串联电路的分压特点，应将滑片向
A端移动，以减小变阻器连入电路的电阻从而减小其分得电压，使灯泡两端电压增大到
4.5V；
（3）a、闭合S 、断开S ，读出电压表示数为U ；
1 2 1
b、闭合S 、S ，读出电压表示数为U 。
1 2 2在a中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压；
在b中，定值电阻R 短路，为待测电阻R 的简单电路，电压表示数即电源电压，由串
0 x
联电路的规律，两电阻串联时，定值电阻的电压为：U ＝U ﹣U ，由分压原理：
0 2 1
＝ ＝ ，
电阻R 的表达式为：
x
R ＝ ×R ；
x 0
②根据①中的表达式，晓彤的设计方案若想在实验中较准确测得电阻 R 的阻值，即电
x
压表测量的电压要尽量准确，根据电源电压为 6V和实验中电压表测量的电压，由分压
原理可知，定值电阻R 大小和待测电阻大小要接近，最好是R 电阻值的倍数。
0 x
故答案为：（1）见解答图；“20 1A”；
（2）1.2；将滑片向A端移动，使电压表的示数为4.5V；
Ω
（3）① ×R ；
0
②定值电阻R 大小和待测电阻R 大小要接近，最好是R 电阻值的倍数。
0 x x
10．在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某实验小组选择的实验器材如图所示：额定
电压为2.5V的小灯泡、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑
动变阻器（60 ，1A）、开关各一个，1.5V的干电池四节，导线若干。
Ω
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整；（要求：滑动变阻器的滑
片P向左移动时，电流表的示数变大）
（2）若连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表的指针有偏转，电压表的
指针几乎未动，则故障的原因可能是 A （只有一个选项正确，将正确选项的序号填
写到横线上）；
A.小灯泡被短接
B.电流表断路C.小灯泡断路
D.滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P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为 0.7 5 W；
（4）小明认为不使用电流表也可以测出额定电流为I的小灯泡的额定功率，他利用已知
阻值的定值电阻R，设计了如图丙所示的电路图。他先闭合开关 S 和S，断开开关S ，
1 2
移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为IR；再闭合开关S和S ，断开开关S ，保
2 1
持滑片的位置不动，读出此时电压表的示数为U。则小灯泡的额定功率的表达式为P＝
（ U ﹣ IR ） I （用已知量和测量量表示）；
（5）小亮还想探究“导体两端的电压一定时，导体中的电流跟电阻的关系”。他利用
原有的实验器材，又找来三个阻值分别为10 、20 、30 的定值电阻，设计了如图丁
所示的电路图。在实验过程中，他需要地控制电压表的示数不低于 2 V才能完成实
Ω Ω Ω
验探究。
【答案】（1） ；（2）A；（3）0.75；
（4）（U﹣IR）I；（5）2。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表的量程应选0～3V，并与小灯
泡并联，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器的电阻
变 小 ， 故 滑 动 变 阻 器 应 接 左 下 接 线 柱 ， 如 如 所 示 ：；
（2）电流表的指针有偏转，说明电路短路，电压表的指针几乎未动，说明小灯泡两端
无电压，故电路故障为小灯泡被短路，故选A；
（3）电流表的量程为0～0.6A，故由图乙得出小灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡的额
定功率P额 ＝U额I额 ＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）闭合S和S ，断开S ，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为IR，
1 2
闭合S和S ，断开S ，滑片静止不动，此时电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，
2 1
读出电压表的示数U；
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，灯的额定电
压为：U额 ＝U﹣IR，
小灯泡额定功率的表达式：P＝U额I＝（U﹣IR）I；
（5）当定值电阻为30 ，变阻器的阻值为60 ，此时定值电阻两端的电压最小，
Ω Ω
此时电路中电流： ，
最小电压：U最小 ＝IR＝ A×30 ＝2V，由于变阻器的阻值已到最大，所以不能使电阻
两端的电压更小。
Ω
故答案为：（1）如上图所示；（2）A；（3）0.75；（4）（U﹣IR）I；（5）2。
11．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为 6V）、开关、电压表
和电流表、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20 1A）、导线若干。
Ω
（1）连接电路前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 电流表使用前没有调零；按图甲所示的电路图正确连接实物电路，连接好电路最后一根导线时，灯泡就亮了，
这是因为连接电路前，开关没有处于 断开 （选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至 B （选填“A”或“B”）端。检查无
误后，开始实验，通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化
的图像，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.62 5 W。
（3）用此实验电路测量小灯泡的电阻，第一次测量时的电压等于小灯泡的额定电压，
以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，根据记录
的电压表和电流表的数据计算每次的电阻，发现在不同电压下，小灯泡的电阻值不同，
灯丝的电阻随 温度 的降低而变小。
（4）完成实验后，利用上述实验用的电压为6V的电源和“20 1A”的滑动变阻器，
只使用电压表，不用电流表，用图丁所示的电路，又测出了另一只额定电压为2.5V的
Ω
小灯泡额定功率（小灯泡正常发光时的电阻约为10 左右）。
①闭合开关S、S 、S ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 3.5 V时，小灯
1 2 Ω
泡正常发光。
②闭合开关S、S ，断开S ，保持滑片位置不变，此时电压表示数为2.8V。
1 2
③闭合开关S、S ，断开S ，此时电压表的示数为4V。
2 1
④小灯泡的额定功率P额 ＝ 0.62 5 W。
【答案】（1）电流表使用前没有调零；断开；（2）B；0.625W；（3）温度；（4）①
3.5；④0.625。
【解答】解：（1）连接电路前，发现电流表的指针如图乙所示，电流表的指针偏向零
刻度左侧，其原因是电流表使用前没有调零；
（2）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即最右端；
分析图丙得，小灯泡两端电压为2.5V时通过小灯泡的电流为0.25A，
灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）用此实验电路测量小灯泡的电阻，第一次测量时的电压等于小灯泡的额定电压，
以后调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，根据记录
的电压表和电流表的数据计算每次的电阻，发现在不同电压下，小灯泡的电阻值不同，
灯丝的电阻随温度的降低而变小；
（4）①闭合开关S、S 、S ，此时，滑动变阻器的滑片右侧的部分电阻被短路，灯泡
1 2
与滑动变阻器的滑片左侧电阻电阻串联，电压表测量滑动变阻器的滑片左侧电阻两端电
压，调节滑动变阻器的滑片，根据串联电路电压的规律知，使电压表示数为 6V﹣2.5V
＝3.5V时，灯泡正常发光；
②闭合开关S、S ，断开S ，滑动变阻器的电阻全部接入电路，电压表测量滑动变阻器
1 2
的滑片左侧电阻两端电压，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.8V。
③闭合开关S、S ，断开S ，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，读出电压表的示
2 1
数为4V，灯泡两端的电压为6V﹣4V＝2V；
由图知②③这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，在②中，滑片左侧电阻两端电压U左 ＝2.8V，滑片右侧电阻两端电压U右 ＝6V﹣2.8V﹣
2V＝1.2V；
根据分压原理得， ＝ ，即 ＝ ，R左+R右 ＝20 ，解得R右 ＝6 ，R左
＝14 ，
Ω Ω
Ω
在①中，灯泡正常发光时的电流I
L
＝I左 ＝ ＝ ＝0.25A；
④小灯泡的额定功率P额 ＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）电流表使用前没有调零；断开；（2）B；0.625W；（3）温度；（4）
①3.5；④0.625。
12．某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。小灯泡 L标有
“2.5V”字样：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。要求：滑动变阻器的滑
片P向左移，小灯泡的亮度变亮（连线不能交叉）。
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍
如此。将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现U ＝U ＝0，U ≈3V。
AB CD BC
由此可知，故障是 BC （选填“AB”、“BC”或“CD”）断路。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2V时，应该向 左
（选填“左”或“右”）移动滑片P才能测得小灯泡正常工作时的电阻。若小灯泡正常
工作时电流表示数如图乙所示，则灯泡正常工作时的电阻为 8.9 （保留一位小
数）。
Ω
【拓展】完成上述实验后，他们又找来了两个开关和一个最大阻值为 R的滑动变阻器
R ，设计了不用电流表测量这个小灯泡额定功率的电路，如图丙所示。请你据操作步骤
1
写出小灯泡额定功率的表达式。
①只闭合S和S ，调节R 的滑片，使电压表的示数为2.5V；
1 1
②只闭合S和S ， 保持 R 的滑片位置不动，调节 R 的滑片 ，使电压表的示数为
2 1 0
2.5 V；
③保持滑片位置不动，将R 的滑片调至最右端，记录电压表的示数U ，再将R 的滑片
1 1 1调 至 最 左 端 ， 记 录 电 压 表 的 示 数 U 2 ； 则 小 灯 泡 额 定 功 率 P 额 ＝
（用已知量和测量量的符号表示）。
【思考】若小灯泡的额定电流为I ＝2I ，以下关于额定功率P 与实际功率P 的数值关
0 1 0 1
系，你认为最有可能的是 D 。
A、P ＝2P
0 1
B、P ＝3P
0 1
C、P ＝4P
0 1
D、P ＝5P
0 1
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移，小灯泡的亮度变亮，即电流变大电阻
变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，小灯泡L标有“2.5V“，灯的电压为2.5V，故
电压表选用小量程与灯并联，如下所示：
（2）观察到灯泡L不发光，电压表示数为零，有可能是灯泡短路或电路断路造成的，
发现 ＝U ＝0，AB和CD之外的电路断路，U ＞0，则说明BC之外的电路为通路，
AB CD BC
则BC之间发生了断路；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片 P，当电压表的示数为2.0V时，小于灯的额定
电压，应增大灯的电压，即减小变阻器的电压，由分压原理，故应该向左移动滑片 P才
能测得小灯泡正常工作时的电阻；
若小灯泡正常工作时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，电
流为0.28A，由欧姆定律，则灯泡正常工作时的电阻为：
R＝ ＝ ＝8.9 ；
（拓展）①只闭合S和S ，调节R 的滑片，使电压表的示数为2.5V；
Ω 1 1
②只闭合S和S ，保持R 的滑片位置不动，调节R 滑片使电压表的示数仍为2.5V；
2 1 0
③保持R 的滑片位置不动，将R 的滑片调至最右端，记录电压表的示数U ；再将R
0 1 1 1
的滑片调至最左端，记录电压表的示数U ；
2在步骤①中，电压表测灯的电压，灯正常发光；
在步骤②中，利用等效替代的方法，因通过调节滑动变阻器R 使R 两端电压为小灯泡
0 0
的额定电压，即2.5V，则此时R ＝R ；
0 L
在步骤③中，将R 的滑片P调至最左端，R 连入电路中的电阻为0，电压表的示数为
1 1
U 即为电源电压；再将R 的滑片P调至最右端，R 连入电路中的电阻为R，此时两变
2 1 1
阻器串联，电压表的示数为U ，即为R 的电压，
1 0
根据串联电路电流、电压的规律和欧姆定律有： ＝ ，
则小灯泡正常发光时的电阻：R ＝R ＝ ；
L 0
所以小灯泡的额定电功率为：P额 ＝ ＝ ；
（思考）若小灯泡的额定电流为I ＝2I ，假设灯泡的阻值不变，实际工作电阻为R，
0 1
则P额 ＝ R＝（2I
1
）2R＝4 R＝4P
1
。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，
所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，
则额定功率P
0
＞P额 ＝4P
1
，所以最有可能的额定功率值P
0
＝5P
1
，故选：D。
故答案为：（1）如上所示；（2）BC；（3）左；8.9；（拓展）②保持R 的滑片位置
1
不动，调节R 的滑片；2.5；③ ；（思考）D。
0
13．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，小灯泡的额
定电压为2.5V（电阻约为10 ）。
Ω（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯
泡变亮）。
（2）闭合开关前，应将滑片移到 B 端（选填“A”或“B”）。
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡
亮了，小明敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 D 。
A.开关短路
B.灯泡短路
C.电压表断路
D.灯泡接触不良
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 2. 5 V时，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为 0.7 5 W。
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 11.6 7 。
（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的
Ω
方案，设计的电路图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S和S ，断开开关S ，移动滑动变阻器滑片P，使电压表
1 2
的示数为U额 ；
② 保持滑动变阻器的滑片 P 不动 ，闭合开关S和S ，断开开关S ，读出电压表的
2 1
示数U ；
1
③小灯泡额定功率的表达式：P额 ＝ （用U额 、U
1
、R
0
表示）。
【答案】（1）如图所示；（2）B；（3）D；（4）2.5；0.75；（5）11.67；（6）②保
持滑动变阻器的滑片P不动；③ 。
【解答】解：（1）滑动变阻器采用一上一下的连接方式，且与小灯泡串联，滑动变阻
器滑片向左移动时灯泡变亮，即接入的电阻变小，故滑动变阻器应选择 A端接线柱，电
路连接如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片位于最大电阻处，滑动变阻器的
滑片应移到B端；
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡
亮了，小明敲了几下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是灯泡接触不良；
故选：D；
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常发光；如图乙
所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A，由P＝UI得灯
泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）由欧姆定律计算灯泡正常发光时的电流为0.3A，根据串联电路中电压规律可知滑
动变阻器两端电压为：U滑 ＝U﹣U
L
＝6V﹣2.5V＝3.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为：
，选用的滑动变阻器的最大电阻应不小于11.67 ；
（6）②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S ，断开开关S ，读出电压表的
2 1 Ω
示数U ，此时电压表测量的是灯泡和电阻R 的总电压；
1 0
③分析电路图可知：I
L
＝I
R
＝ ，则小灯泡的额定功率为：P额 ＝ ；
故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）D；（4）2.5；0.75；（5）11.67；（6）②
保持滑动变阻器的滑片P不动；③ 。
14．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 灯泡断路 。
（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）另一组的同学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，请你找出实验中两个操作不当之处：
① 连接电路时，开关未断开 ② 闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处
。
（5）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。
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.18 0.2 0.22 0.25 0.28 0.32
电功率P/ 0.18 0.3 0.44 0.625 0.84 1.28
灯泡发光 很暗→暗→正常发光→很亮
情况
（6）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 实际功率 决定
的，且 实际功率 越大，灯泡发光越亮。
（7）用图乙电路还可测量灯泡的 电阻 ，当小灯泡正常发光时的电阻是 1 2 （取
整数）
Ω
（8）在不用电流表仅用电压表的情况下，文文小组的同学设计了如图丙所示的电路图，
利用它也可以测出小灯泡的额定功率（图中电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R），具体操作如下：
①将开关S拨到“2”，闭合开关S ，接下来的操作是： 调节滑动变阻器的阻值，使
1
灯泡两端的电压为 3.8V 。
②断开开关S ，将开关S拨到“1”，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合开关
1
S ，记下此时电压表的示数为U；利用上面所测的物理量写出该灯额定功率的表达式P
1
＝ 。 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）将电压表与灯泡并联，灯泡额定为3.8V，电压表选0～15V量程，
电流表与灯泡串联，灯泡的额定电流大约为I＝ ＝ ≈0.26A，所以选0～0.6A量程，
实物电路图如图所示。
。
（2）闭合开关后，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
原因是灯泡断路。
（3）小灯泡额定电压为3.8V，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；电流表量
程是0.6A，由图甲可知，电流表分度值是0.02A，电流表示数是0.32A；则P＝UI＝
3.8V×0.32A＝1.216W。
（4）连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关；
灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小，滑动变阻器滑
片没有置于最大阻值处。
（5）电流表的量程为0﹣0.6A，示数为0.32A，灯泡的功率为：P＝UI＝3.8V×0.32A＝
1.216W。
（6）实验过程中，灯泡越来越亮，实际功率越来越大，灯泡亮度取决于灯泡的实际功
率。
（7）知道灯泡电压和电流，还能计算灯泡电阻。灯泡正常工作时电阻：R＝ ＝
＝12 。
（8）将开关S拨到“2”，闭合开关S ，应该调节滑动变阻器的阻值，使灯泡两端的电
Ω 1
压为3.8V；U
R
＝U﹣3.8V，所以I额 ＝ ＝ ，P＝U额I额 ＝ 。
故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）3.8；1.216；（4）①连接电路时，开
关未断开；②闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处。
（5）0.32；1.216；（6）实际功率；实际功率；（7）电阻；12；（8）调节滑动变阻器
的阻值，使灯泡两端的电压为3.8V； 。
15．小明同学认为“测定小灯泡的电功率”实验中，不用电流表也能测出小灯泡的电功率
于是他用图a所示电路进行了实验。所用小灯标有“2.2V”字样、额定功率小于1瓦，
电源电压保持不变，滑动变阻器标有“20 2A”字样。实验步骤正确，闭合电键后，
Ω
移动滑动变阻器的滑片，当滑片移到 位置（即滑动变阻器接入电路的电阻为4欧时），
小灯正常发光。然后他又在电路中接入了一个电压表V'，其示数如图b所示。
（1）当小明同学观察到电压表V示数为 2. 2 伏时，说明小灯正常发光。
（2）小明所用的电源电压为 3 或 4 伏，所测小灯的额定功率为 0.4 4 或 0.9 9 瓦。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）小灯标有“2.2V”字样说明小灯泡的额定电压为2.2V，该电压下能
够正常发光；
（2）小灯正常发光，即小灯泡的电压为2.2V，滑动变阻器接入电路中的电阻为4 ；
电压表接入电路选择的量程分别为0﹣3V或0﹣15V；
Ω
①电压表选择0﹣3V量程时，示数为0.8V，根据题意，只能测量滑动变阻器两端的电
压，则电源电压为U＝2.2V+0.8V＝3V；
电路中的电流为：I ＝ ＝ ＝0.2A，
1
小灯泡的额电功率为：P＝U I ＝2.2V×0.2A＝0.44W；
L 1
②电压表选择0﹣15V量程时，示数为4V，
a、根据题意，测量电源电压时，则电源电压为U＝4V；
滑动变阻器两端的电压为U ＝U﹣U ＝4V﹣2.2V＝1.8V，
R L
电路中的电流为：I ＝ ＝ ＝0.45A，
2
小灯泡的额电功率为：P＝U I ＝2.2V×0.45A＝0.99W；
L 2b、测量滑动变阻器两端的电压，则电路中的电流为：I ＝ ＝ ＝1A，
3
小灯泡的电功率为：P＝U I ＝2.2V×1A＝2.2W＞1W，与题意不符，应舍去。
L 1
故答案为：（1）2.2；（2）3或4；（3）0.44或0.99。
16．如图所示，是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯
泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10 ，滑动变阻器标有“10 ，1A”字样，电流表
（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V）。
Ω Ω
（1）请用笔画线代替导线，把右图中的电路元件连接成实验电路。
（2）合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，闭合开关后灯不亮，猜想：
A．可能灯丝断了
B．可能是变阻器开路
C．可能是小灯泡短路
请你借助电路中的电流表和电压表验证小刚的猜想，并填入如表。
电流表示数/A 电压表示数/V 原因
0 6 猜想 A 成立
0 0 猜想 B 成立
（3）排除故障后，继续实验，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电
压表和电流表的示数，并绘制如图所示的I﹣U图象，根据图象可知小灯泡的额定功率
是 1.3 3 W。
（4）实验时某小组学生发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额
定功率的实验，于是向老师要了一个R 的定值电阻（阻值适当），和一个单刀双掷开
0
关，借助原有的实验器材，设计如图实验方案，正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
①闭合开关S ，将S 拨到触点 1 （选填“1”或“2”），移动滑片，使电压表的
1 2
示数为 3. 8 V；
②再将S 拨到另一触点，保持滑片的位置不变，读出电压表的示数U。
2
写出灯泡额定功率的表达式P额 ＝ （用已知量和测量量表示）
【答案】见试题解答内容【解答】解：
（1）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联；
根据欧姆定律可得，灯泡的额定电流大约为 I′＝ ＝ ＝0.38A，所以电流表的量
程为0～0.6A，且与灯泡串联；
由于滑动变阻器阻值接近灯泡电阻；故滑动变阻器采用限流接法；故按一上一下的原则
串联在电路中，然后与电源、开关组成电路，如下图所示：
（2）A、灯丝断了，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源
电压，电压表示数等于电源电压，为6V，符合第一种现象；
B、变阻器开路，电路断路，电路无电流，电流表示数为0，灯泡中无电流，灯泡两端
无电压，电压表示数为0，与第二种现象相符；
C、小灯泡短路，电路电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测导线电压，
示数为0，与题目所示现象不符；
（3）由图可知，当电压为3.8V时，电流为0.35A，故功率P＝UI＝3.8×0.35＝1.33W；
（4）由给出的电路图可知，电压表并联在灯泡两端，故应先使灯泡两端的电压为
3.8V，故先将开关接1，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V；
然后再将开关接2，读数为U，则可知定值电阻两端电压为U﹣3.8V；则由闭合电路欧
姆定律可知：电流I＝ ；则功率P＝UI＝ ；
故答案为：（1）实物电路图的连接如上图所示；（2）A；B；（3）1.33；（4）1；
3.8； ；
三．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共10小题）
17．（多选）为了测定未知电阻Rx在电路中的实际功率，研究性学习小组的同学们在只
有一个电流表而没有电压表的情况下，设计了如图所示的四种实验电路。其中电阻R．
是阻值已知的定值电阻，电源两端的电压未知但为恒定值，图中实线所画出的电流表是
第一次测量时所连接的位置，虚线所画的电流表是第二次测量时所连接的位置。这四个
电路中能测出电阻Rx的实际功率的是（ ）A． B．
C． D．
【答案】ABC
【解答】解：
A．由电路图可知，两电阻并联，第一次电流表测量干路电流，示数为I；第二次电流表
测量通过电阻R 的电流I ，则通过R 的电流为I﹣I ，根据并联电路电压的规律和欧姆
0 0 x 0
定律可知R 两端的电压为I R ，则Rx的实际功率：P ＝I R （I﹣I ），故A可行；
x 0 0 x 0 0 0
B．由电路图可知，两电阻并联，第一次电流表测量R 的电流，示数为I ；第二次电流
x x
表测量通过电阻R 的电流I ，根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R 两端的电压
0 0 x
为I R ，则Rx的实际功率：P ＝I R I ，故B可行；
0 0 x 0 0 x
C、由电路图可知，两电阻并联，第一次电流表测量干路电流，示数为I；第二次电流表
测量通过电阻R 的电流I ，则通过R 的电流为I﹣I ，根据并联电路电压的规律和欧姆
x x 0 x
定律可知R 两端的电压为（I﹣I ）R ，则Rx的实际功率：P ＝（I﹣I ）R I ，故C可
x x 0 x x 0 x
行；
D．由电路图可知，两电阻串联，无论电流表接在哪一位置，电流表都是测量整个电路
的电流，且电源两端的电压未知，所以无法知道R 两端的电压，不能测出电阻Rx的实
x
际功率，故D不可行。
故选：ABC。
18．科技创新小组利用如图甲所示的实验装置测量小灯泡的电功率。电源电压保持 3V不
变，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20 1A”。
Ω次数 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W
1 1 0.1 0.1
2 1.5 0.14 0.21
3 2 0.17 0.34
4 2.5 0.2
5 3 0.22 0.66
（1）他们根据教材中的实验指导进行实验：
①图甲所连接的电路中有一根导线是错误的，请你在这条错误的导线上打上“×”，并
用笔画线代替导线画出正确的接法。
②实验前，发现电流表指针偏向零刻度线的左侧，下一步的操作是： 对电流表进行
调零 。
③小组的小丽测量小灯泡的电功率时，记录的实验数据如表格所示，则小灯泡的额定
功率为 0. 5 W。
④根据实验测量的数据采用描点法，在坐标纸上作出了如图乙所示的点，请画出小灯
泡的电流随小灯泡两端电压变化的图像。
⑤小丽通过推导得出小灯泡功率P与U2或P与I2的图像可能是 D 。
（2）小组的小强同学在没有电压表的情况下，利用一个阻值为R 的定值电阻设计如图
0
丙所示的电路图也测出了额定电压为U额 的小灯泡的额定功率。请你把他的实验步骤补
充完整：
A.闭合S ，S 接1，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 ，此时小灯泡正常发
1 2
光；
B.闭合S ，S 接2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I；
1 2
C.小灯泡的额定功率P额 ＝ U 额 × （ I ﹣ ） （用字母U额 、R 0 、I表示）。
（3）科技创新小组讨论后发现，若将图甲中的灯泡换成定值电阻，并将电路改正确后
利用此电路还可以探究“导体中的电流与电阻的关系”，实验时若保持定值电阻两端的
电压2V不变，则定值电阻的最大电阻值不得超过 4 0 。
【答案】（1）①如上图甲所示；②对电流表进行调零；③0.5；④如上图乙所示；
Ω⑤D；（2）U额×（I﹣ ）；（3）40。
【解答】解：（1）①原电路中，电流表和变阻器串联后与灯并联，电压表串联在电路
中是错误的，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下图所示：
；
②实验前，发现电流表指针偏向左侧，说明使用电流表之前没有调零，故下一步的操
作是对电流表进行调零；
③由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，小灯泡额定
功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
④用光滑的曲线将图乙所示的点连接起来，如下图所示：
；
⑤由P＝ 可知，由于小灯泡电阻随电压的增加而变大，所以小灯泡的功率 P随小灯
泡两端的电压的平方U2的变化逐渐减小，A、B均错误；
由P＝I2R知，由于小灯泡电阻随电压的增加而变大，所以小灯泡的功率P随通过小灯泡
的电流的平方I2的变化逐渐增大，C错误，D正确，
故选D；
（2）实验步骤：
①闭合S ，S 接1，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为 ，此时小灯泡正常发
1 2
光；
②闭合S ，S 接2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I；
1 2
③在①中，R 与电流表串联后与灯并联，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为
0，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯两端的电压为U额 ，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R 并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小
0
和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，通过灯的额定电流：
I额 ＝I﹣ ，
灯泡的额定功率：
P额 ＝U额I额 ＝U额×（I﹣ ）；
（3）变阻器的作用是保持电压为2V不变，当接入电路的电阻越大时，要求滑动变阻器
接入电路的电阻也越大，当变阻器接入电路的电阻最大为R滑大 ＝20 时，
要保持电压表示数为2V不变，则变阻两端电压U'＝U﹣U
V
＝3V﹣2VΩ ＝1V，
根据串联电路的分压特点可知： ＝ ，即R＝ ×R滑大 ＝ ×20 ＝40 。
故答案为：（1）①如上图甲所示；②对电流表进行调零；③0.5；④如上
Ω
图乙所
Ω
示；
⑤D；（2）U额×（I﹣ ）；（3）40。
19．实验小组的同学正在进行“测量小灯泡电功率”的实验，其中小灯泡的额定电压U额
为2.5V。
（1）如图甲是小美同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请在图中用
“×”标出这根错误的导线并改正，使电路连接正确（导线不能交叉）
（2）闭合开关后发现小灯泡不亮，她接下来合理的操作是先 C ，再根据现象，
B 或检查小灯泡和灯座等元件的接触是否良好（选填字母）。
A.断开开关S
B.调节滑动变阻器，观察小灯泡是否能发光
C.观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
（3）调整好后，她多次测量小灯泡两端的电压及对应的电流值，并绘制了如图乙所示的l﹣U图像，根据图像可得小灯泡的额定功率为 0. 5 W。
（4）同组的小丽在实验时发现电压表损坏了，老师给了她一个已知阻值为R 的定值电
0
阻和若干个开关，小丽重新设计了如图丙所示的电路，来测量小灯泡的额定功率。
①在图中AB间填上开关S ，CD间填上电流表，并按照电路图正确连接电路；
2
②断开开关S ，闭合开关S 、S ，调节滑动变阻器，使得电流表读数为 ，此
3 1 2
时灯泡正常发光；
③ 保持滑片位置不动 ，断开开关S ，闭合开关S 、S ，记下电流表的读数为I；
2 1 3
④则小灯泡额定功率的表达式为P额 ＝ U 额 × （ I ﹣ ） （用已知和测量的物理量
所对应的得符号表示）。
【答案】（1）如上图所示；（2）C；B；（3）0.5；（4）如上图所示；② ；③保
持滑片位置不动；④U额×（I﹣ ）。
【解答】解：（1）图甲中，电压表串联在电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，
该接法是错误的，电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，如下左图所示：
（2）闭合开关，灯泡不亮，可能是电路存在断路或灯泡短路或电路电流太小（导致灯
泡功率太小不足以使灯泡发光），灯泡不亮，应先观察电流表，看电流表是否有示数，
判断电路是否存在断路，故选C；
如果电流表有示数，应调节滑动变阻器滑片，看灯泡是否能发光；
如果电流表无示数，先检查灯泡与灯座接触是否良好；故选B；
（3）根据图乙知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（4）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值
电阻R 应起到电压表的测量作用，故将R 与电流表串联后再与灯并联，则C、D处应
0 0接电流表，A、B处应接开关S ，如下图所示：
2
实验步骤：
①按照电路图正确连接电路。
②断开开关S ，闭合开关S 、S ，调节滑动变阻器，使得电流表读数为 ，即灯泡
3 1 2
正常发光。
③保持滑片位置不动，断开开S ，闭合开关S 、S ，记下电流表的读数为I，
2 1 3
因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并
联电路电流的规律可得，灯的额定电流：
I ＝I﹣ ，
L
则测得小灯泡额定功率的表达式为：
P＝U额×I
L
＝U额×（I﹣ ）。
故答案为：（1）如上图所示；（2）C；B；（3）0.5；（4）如上图所示；② ；③
保持滑片位置不动；④U额×（I﹣ ）。
20．小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，如图甲所示。可用的定值电阻
有5 、10 、l5 。
Ω Ω Ω
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片
向右移动时连入电路中的阻值变大。（2）他把5 的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路
中的故障可能是 电阻（或电压表）短路 （写出一种即可）。故障排除后，闭合开关，
Ω
调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为
0.4 A。
（3）将5 的电阻换成10 的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 右 （选
填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 2 V止，记录电流表的示数。
Ω Ω
（4）完成上述实验之后，小聪想测量一个小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压
为U额 ．他又找来一个阻值为R
0
的定值电阻，设计了电路图丙。请补全实验步骤并写出
表达式
①只闭合开关S和 S （选填“S ”或“S ”），移动滑动变阻器的滑片，使电流表
2 1 2
的示数为 ，此时小灯泡正常发光。
②只闭合开关S和 S （选填“S ”或“S ”），保持滑动变阻器滑片的位置不动，
1 1 2
记下电流表的示数I。
③小灯泡额定功率的表达式是P额 ＝ U 额 （ I ﹣ ） 。（用已知量和所测物理量符
号表示）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）因滑片向右移动时连入电路中的阻值变大，故滑片以左电阻丝连入
电路中与电阻串联，如下所示：
（2）他把5 的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电
压表无示数，电路中的故障可能是电阻（或电压表）短路；
Ω
电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；
（3）由欧姆定律的变形公式，电压表示数：
U ＝IR＝0.4A×5 ＝2V，
V
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5 改接成10 的电阻，电阻增大，其分得的电
Ω
压增大；
Ω Ω
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电
路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V；
（4）①只闭合开关S和S ，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ，此时小
2
灯泡正常发光。
②只闭合开关S和S ，保持滑动变阻器滑片的位置不动，记下电流表的示数I。
1
③在①中，电流表测定值电阻的电流，根据欧姆定律的变形公式，U＝IR，定值电阻
的电压 ×R
0
＝U额 ，根据并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与定值电阻并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻
的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律灯的额定电流为：
I额 ＝I ，
小灯泡额定功率的表达式是：
P额 ＝I额 ＝U额 （I﹣ ）。
故答案为：（1）如上；（2）电阻（或电压表）短路；0.4；（3）右；2；（4）S ；
2
；②S
1
；③U额 （I﹣ ）。
21．一只小灯泡的额定电压为2.0V，正常发光时的电阻约为8 ．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，电压为 6V的
Ω
电源，滑动变阻器有A规格：“10 2A”、B规格：“30 1A”可选，导线若干。
Ω Ω
（1）本实验应该选择 B （A/B）规格的滑动变阻器；
（2）小明开始进行测量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为 2.0V，小灯泡正
常发光，如图乙所示，此时电流表示数为 0.26 A，则该小灯泡的额定功率为 0.52
W；（3）完成上述实验后，刚才使用的电压表被损坏了，能不能换成其他的实验器材来完
成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R 的电阻和一个单刀双掷开关，借助部
0
分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功率，请完成下列
实验步骤：
①闭合开关S ，将S 拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为 ；
1 2
②再将开关S 拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
2
③灯泡额定功率的表达式为P额 ＝ 2V× （ I ﹣ ） （用已知量和测量量表示）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）灯泡正常发光时的电流约为：I＝ ＝ ＝0.25A，
灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝ ＝ ＝16 ，则滑动变阻
器应选B。
Ω
（2）由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，
灯泡额定功率：P＝UI＝2V×0.26A＝0.52W。
（3）①闭合开关S ，将S 拨到触点“1”，此时电流表测定值电阻电流，要使灯泡正
1 2
常发光，灯泡两端电压应为额定电压2V，此时定值电阻两端电压也是2V，所以要移动
滑片，使电流表的示数为：I ＝ ＝ ；
0
②再保持滑片的位置不动，将开关S 拨到触点“2”，读出电流表的示数I；
2
③在②中，因电路的连接关系没有改变，各电阻的电压不变，灯仍正常发光，通过定
值电阻的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，通过灯的电流：I ＝I﹣I ＝I﹣
L 0
。
灯泡额定功率的表达式为：P额 ＝U额I额 ＝2V×（I﹣ ）。
故答案为：（1）B；（2）0.26；0.52；（3）① ；③2V×（I﹣ ）。
22．一只小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为10 ．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、电压为 6V
Ω
的电源、滑动变阻器有A规格：“200 2A”、B规格：“50 1A”可选、导线若干。
Ω Ω（1）本实验应该选择 B （选填“A”或“B”）规格的滑动变阻器，该实验中滑动
变阻器的主要作用是 调节滑动变阻器两端的电压使其达到额定电压 。
（2）小明在连接好电路的最后一根导线时，发现电压表指针立刻偏到最大刻度处，小
灯泡却不亮，且电流表也没有示数，上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是
连接电路时，没有断开开关 ，出现上述故障的原因可能是 灯泡断路 。
（3）排除故障后，小明发现他很幸运，电压表并没有因此而损坏。小明便开始进行测
量，调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.5V，小灯泡正常发光，此时电流表示
数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为 0.6 5 W。
（4）完成上述实验后，小明进行了反思，如果刚才电压表被损坏了，能不能换成其它
的实验器材来完成实验呢，经过思考，他用了一个已知阻值为R 的电阻和一个单刀双
0
掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的额定功
率，请完成下列实验步骤：
①闭合开关S ，将S 拨到触点“1”，移动滑片，使电流表的示数为 ；
1 2
②再将开关S 拨到触点“2”，滑动变阻器的滑片应 位置不变 （填“向左调”、
2
“向右调”或“位置不变”），读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P额 ＝ 2.5V× （ I ﹣ ） （用已知量和测量量表示）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电流约为：I＝ ＝ ＝0.25A，
灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝ ＝ ＝ ＝14 ，则
滑动变阻器应选B。
Ω
该实验中滑动变阻器的主要作用是调节滑动变阻器两端的电压使其达到额定电压
（2）连接好电路的最后一根导线时，电压表指针立刻偏到最大刻度处，说明连接电路
时没有断开开关；小灯泡不亮，可能电路存在断路或灯泡发生短路，电流表没有示数，
说明电路存在断路，电压表指针指到最大刻度处，说明电压表与电源两端相连，电压表
并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的灯泡断路。
（3）由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，灯泡额定功率：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W。
（4）①闭合开关S ，将S 拨到触点“1”，此时电流表测定值电阻电流，要使灯泡正
1 2
常发光，灯泡两端电压应为额定电压2.5V，此时定值电阻两端电压也是2.5V，要移动
滑片，使电流表的示数为I＝ ＝ ；
②再将开关S 拨到触点“2”，保持滑片的位置不动，读出电流表的示数I；
2
③灯泡额定功率的表达式为P额 ＝U额I额 ＝2.5V×（I﹣ ）。
故答案为：（1）B；调节滑动变阻器两端的电压使其达到额定电压；（2）连接电路时，
没有断开开关；灯泡断路；（3）0.65；（5）① ；②位置不变；③2.5V×（I﹣
）。
23．俊杰和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为2.5V的小灯泡，
电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30 1A”，连接电路如图甲所示。
Ω
（1）图甲是俊杰同学连接的部分实物图，为了使滑片右移时灯的亮度变亮，请你帮俊
杰连接好电路；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的
故障可能是 小灯泡 （选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）短路；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙
所示，则此时小灯泡的功率为 0.4 W，若使小灯泡正常发光，则应将滑片向 右
（选填“左”或“右”）移动一些；
（4）同组的小天同学在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，他利用身边的器材设
计了如图丙所示的电路。其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。
①只闭合开关S和S
2
，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 （用U额 、
R表示）；
②只闭合开关S和S ，并保持滑动变阻器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I；
1③小灯泡额定功率表达式为：P额 ＝ U 额 （ I ﹣ ） （用U额 、R、I表示）；
（5）邻组的静静同学又找来5 、10 、15 、20 四个定值电阻想要继续探究“电流与
电阻的关系”，只将5 的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻
Ω Ω Ω Ω
两端电压为2V。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5 的定值电阻换成10 的
Ω
定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的阻值 变大 （选填“变大”或“变
Ω Ω
小”）。在用20 的定值电阻替换15 的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为
2V。为完成四次探究，静静同学设计了如下方案，你认为不可行的一项是 D 。
Ω Ω
A.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40
B.如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2V～5V
Ω
C.如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U 的范围为2.4V～3V
0
D.如果只串联一个定值电阻，则可以串联一个15 的电阻
Ω
【答案】（1）如上图所示；（2）小灯泡；（3）0.4；变大；（4） ；U额 （I﹣
）；（5）变大；D。
【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器和开关串联，滑片右移时灯的亮度变亮，
说明电路中电流变大，总电阻变小。因此滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变小，应
将滑动变阻器的右下接线柱与开关左侧接线柱相连，如图所示：
；
（2）电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，说明与电压表并联部分发生
短路或电压表断路，故电路中存在的故障可能是小灯泡短路；
（3）当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为
0.02A，示数为0.2A，此时小灯泡的功率为：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W；
小灯泡的额定电压为2.5V，电压表示数小于灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光，应
增大灯泡两端的电压，减小变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器
的阻值，故滑动变阻器滑片向右移动一些；
（4）①要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S ，电流表
2
测R的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ，由并联电路电压的规律
和欧姆定律，此时灯的电压为U额 ，灯正常发光；
②闭合开关S和S ，保持滑片的位置不变，电流表的示数为I；电流表测灯与R并联的
1总电流，因为电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常
发光；
③根据并联电路电流的规律，则灯的额定电流为：
I额 ＝I﹣ ，
小灯泡额定功率表达式为：P额 ＝U额I额 ＝U额 （I﹣ ）；
（5）探究电流和电阻的关系时，将保持定值电阻两端的电压不变，定值电阻的阻值由
5 换为10 时，根据串联分压的原理，定值电阻阻值变大，则两端的电压也变大。为
了保持定值电阻的电压不变，应使滑动变阻器阻值变大分到更多的电压，故应将滑动变
Ω Ω
阻器的阻值变大；
为完成四次探究，静静同学设计了如下方案：A.由图可知，电源电压为6V，定值电阻
两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为4V，根据串联分压原理得 R定 ：R变 ＝U定 ：U
变
＝2V：4V＝1：2，已知R定 ＝20 ，则解得R变 ＝40 ，如果只更换滑动变阻器，则更
换的滑动变阻器最大阻值至少为40 ，因此该方法可行，故A不符合题意；
Ω Ω
B.如果只更换电源，当滑动变阻器阻值为0 时，定值电阻两端电压保持不变为2V；当
Ω
定值电阻为20 ，滑动变速器阻值为最大值30 时，电路有最大电源电压，此时定值电
Ω
Ω Ω
阻两端电压仍为2V，根据串联分压原理， ＝ ，U滑大 ＝ ×U＝
×2V＝3V，即滑动变速器两端电压为3V，则电路的总电压为5V，故更换的电源电压范
围是2V～5V，因此该方法可行，故B不符合题意；
C.如果只调整电压表的示数，已知电压表量程为 3V，则定值电阻两端的电压最大为
3V；而当定值电阻换为20 ，滑动变阻器阻值最大30 时，定值电阻有最小电压，根据
Ω Ω
串联分压原理， ＝ ，即 ＝ ，解得：U ＝2.4V，故应该控制电
0
压表示数U 的范围为2.4V～3V，因此该方法可行，故C不符合题意；
0
D.实验过程中，电源电压为6V，当定值电阻为15 时，为了达到定值电阻两端电压为
2V，若再串联一个15 的电阻，同时将滑动变阻器的阻值调到15 ，根据串联分压原理，
Ω
电源电压将平均分到三个电阻上，且都是2V。但当定值电阻为5 时，为了达到定值电
Ω Ω
Ω
阻两端2V的电压，则电路中电流为I'＝ ＝ ＝0.4A，电路总电压为6V，电路中
总电阻为R总 ＝ ＝ ＝15 ，而此时电路中总阻值至少20 ，因此该方法不可行，
故D符合题意；
Ω Ω
故选D。故答案为：（1）如上图所示；（2）小灯泡；（3）0.4；变大；（4） ；U额 （I﹣
）；（5）变大；D。
24．小明在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡、电阻箱（阻
值范围0～9999 ）、电压恒定为4V的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实
验。
Ω
（1）甲图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正。
（2）在实验过程中，小明调节电阻箱，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电
流和电压的几组数据并正确画出曲线 a，如图乙，可知该小灯泡额定功率为 0.75
W，此电路的数据 不能 （选填“能”或“不能”）研究导体中的电流与电压的关
系。
（3）小明在图乙中还画出了本实验中电阻箱的电流随电阻两端电压变化的曲线b，老师
据图指出该曲线中明显可以看出有一处是错误的，你认为这一处的错误是 曲线 a 和
曲线 b 交叉处 。
（4）实验完成后，小明还想测量另一个额定电压为 U额 的小灯泡的电功率，但电压表
出现故障不能使用，于是他设计了如图丙所示的电路，已知定值电阻的阻值为R ，请你
0
将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、S ，断开S ，调节滑动变阻器的滑片， 使电流表示数和定值电阻的乘积为
1 2
小灯泡的额定电压 U 额 。
②闭合S、S ，断开S ，保持滑动变阻器的滑片位置不动，记录电流表的示数为I。
2 1
③小灯泡额定功率的表达式为P额 ＝ U 额 （ I ﹣ ） （用U额 、I和R 0 表示）。
【答案】（1）见解答图；（2）0.75；不能；（3）曲线a和曲线b交叉处；（4）①使
电流表示数和定值电阻的乘积为小灯泡的额定电压U额 ；③U额 （I﹣ ）。
【解答】解：（1）按照电流从电压表和电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，电流
表和小灯泡串联，电压表和小灯泡并联，所以电流电源正极出发，依次经过开关、电流表、电阻箱、灯泡、电源负极，开关和灯泡之间的导线是错误的，电路连接如图。
（2）由图像乙知，小灯泡额定电压下的电流是 0.3A，则小灯泡的额定功率P＝U'I'＝
2.5V×0.3A＝0.75W。
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，不能控制电阻的阻值不变，不能探究导体电流
跟电压的关系。
（3）如图甲，小灯泡和电阻箱串联在电路中，曲线a和曲线b交叉处，小灯泡两端的电
压大于 2.0V，电阻箱两端的电压大于 2.0V，则小灯泡和电阻箱两端的总电压大于
4.0V，电源电压是4V，故和题干矛盾，故曲线a和曲线b交叉处是错误的。
（4）①闭合S、S ，断开S ，定值电阻R 和小灯泡是并联的，然后和滑动变阻器串联，
1 2 0
电流表测量定值电阻R 的电流，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数 I 和定值电阻
0 0
R
0
的乘积为小灯泡的额定电压U额 ，此时小灯泡正常工作，I
0
＝ 。
②闭合S、S ，断开S ，保持滑动变阻器的滑片位置不动，定值电阻R 和小灯泡是并
2 1 0
联的，然后和滑动变阻器串联，电流表测量小灯泡和定值电阻 R 的总电流，记录电流
0
表的示数为I。
则小灯泡的额定电流为I额 ＝I﹣I
0
＝I﹣ 。
③小灯泡额定功率的表达式为P额 ＝U额I额 ＝U额 （I﹣ ）。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.75；不能；（3）曲线a和曲线b交叉处；（4）①
使电流表示数和定值电阻的乘积为小灯泡的额定电压U额 ；③U额 （I﹣ ）。
25．在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡上的额定电压模糊不清，只能看清标
有“0.3A”的字样，电源电压为6V保持不变。（1）请你在图甲中补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片 P向
B端移动时，小灯泡变亮。
（2）连接完电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数为 6V，
经分析小明认为灯泡可能 断路 （填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视 电流表 示
数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图乙所示。
（4）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，小明觉得读数时误差会
比较大数据不够精确，那么在不改变器材的情况下，小明应该如何操作才能减小误差，
请写出操作方法： 电压表换 0 — 3V 量程，并将电压表测量滑动变阻器电压 ，当小灯
泡正常发光时，电压表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 1.1 4 W。
（5）另一小组为了测量已知额定电压为U额 的小灯泡额定功率，设计了图丁所示的电
路（R 为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
0
①断开开关S ，闭合开关S ，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为 时，
1 2
小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S ，断开开关S ，记下电流表示数为I；
1 2
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额 ＝ U 额 × （ I ﹣ ） （用物理量U额 、R 0
和I表示）。
【答案】（1）见解答图；（2）断路；（3）电流表；（4）电压表换0—3V量程，并改
测量滑动变阻器电压；1.14；（5） ；U额×（I﹣ ）。【解答】解：（1）滑动变阻器接右下接线柱B时，滑片向B端移动时，电路电阻变小，
电流变大，灯泡两端电压变大，灯泡变亮；故电路图如图所示：
（2）电流表无示数，说明电路断路；又因为电压表的示数为 6V，说明电压表接在电源
两端，
因此电路故障为小灯泡断路；
（3）当通过灯泡的电流为额定电流时，灯泡正常发光，故应盯着电流表直至示数为额
定电流0.3A；
（4）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，说明电压表量程选择过
大，但电压又超过3V，故应该改接电压表0—3V量程，并改测量滑动变阻器电压；由
图可知电压表示数为U
1
＝2.2V，故电灯电压U灯 ＝U﹣U
1
＝6V﹣2.2V＝3.8V，根据P＝
UI求灯的额定功率P＝U灯I＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（5）①断开开关S ，闭合开关S ，此时灯泡和定值电阻并联电压相同，电流表只测量
1 2
定值电阻电流，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为 时，定值电阻两端电压为
U额 ，小灯泡电压也为U额 ，故小灯泡恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S ，断开开关S ，记下电流表示数为I；
1 2
此时电流表测量正常发光时小灯泡和定值电阻总电流，故小灯泡的额定电流为 I﹣
；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额 ＝U额×（I﹣ ）；
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）电流表；（4）电压表换0—3V量程，并
改测量滑动变阻器电压；1.14；（5） ；U额×（I﹣ ）。
26．小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功
率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒
定不变。（1）在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电
路连接正确。（所画的导线要用实线，不可用虚线）
（2）该实验的原理是 P ＝ U I 。
（3）连接电路时，开关应该 断开 。
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电
压表有示数。则故障原因可能是 灯泡断路 ，发现电压表指针偏转如图丙所示，其原
因是 电压表的正负接线柱接反了 。
（5）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丁所示，
则通过小灯泡的电流为 0.3 A，该小灯泡的额定功率是 1.14 W．
（6）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻R （R 阻
0 0
值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量额定电压为 U额 的小灯泡的额定功率。
测量时，应先闭合开关S和S ，调节滑动变阻器，当电流表的示数为 时，小灯
1
泡正常发光；接着将S 断开，S 闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P
1 2
额 ＝ U 额 （ I ﹣ ） （用I、U额 和R 0 表示）。
【答案】（1）如上图；（2）P＝UI；（3）断开；（4）灯泡断路；电压表的正负接线
柱接反了；
（5）0.3；1.14；（6） ；U额 （I﹣ ）。【解答】解：（1）要测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率，应将电压表的量程选择
为“0～15V”，把电压表量程改过来，如图所示：
（2）测量小灯泡的电功率的实验原理是：P＝UI；
（3）为了保护电路，在连接电路时开关应该处于断开状态；
（4）发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明
电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以与电压表并联的
灯泡断路了；
电压表指针偏转如图丙所示，即反向偏转，其原因是：电压表的正负接线柱接反了；
（5）电流表的示数如图丁所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过小灯
泡的电流为0.3A，
该小灯泡的额定功率：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（6）①断开S ，闭合S 、S，灯L与电阻R 并联，电流表测定值电阻的电流；
2 1 0
调节滑动变阻器，小灯泡正常发光时，则灯泡两端的电压等于额定电压，
根据并联电路电压的规律和欧姆定律可得，此时电流表的示数应为：I ＝ ；
0
②闭合S 、S，断开S ，灯L与电阻R 仍然并联，此时电流表测干路电流，
2 1 0
因保持滑片位置不变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，
灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流：I额 ＝I﹣I
0
＝I
﹣ ；
③灯的额定功率：P额 ＝U额I额 ＝U额 （I﹣ ）。
故答案为：（1）如上图；（2）P＝UI；（3）断开；（4）灯泡断路；电压表的正负接
线柱接反了；
（5）0.3；1.14；（6） ；U额 （I﹣ ）。四．用电能表测用电器的电功率（共9小题）
27．下列四种测量方案，你认为最可行的是（ ）
A．利用“3000imp/（kW•h）”的电能表和秒表测量“220V 20W”LED灯的实际功率
B．利用量程0﹣50mL、分度值1mL的量筒和水测量一个密度为19.3g/cm3、质量约为
15g的金戒指的体积
C．利用量程为0﹣5N、分度值为0.1N的弹簧测力计测量约5cm3的石块在水中所受的
浮力
D．利用3V电源、0﹣3V的电压表、10 的定值电阻、开关、导线若干，测量一个约
500 的定值电阻的阻值
Ω
【答案】A
Ω
【解答】解：A．3000imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的脉冲
指示灯闪烁3000次，则闪烁一次时电路消耗的电能为 ，单独
使用LED灯时电能表闪烁一次所用时间
LED灯消耗的电能和所用时间都容易测量，则利用 可测出灯的实际功率，则A正
确；
B．质量为15g金戒指的体积
因戒指的体积小于量筒的分度值，所以，用量筒无法测出戒指的体积，故B不正确；
C．石块浸没在水中所受的浮力
因弹簧测力计的分度值为0.1N，所以，用此弹簧测力计不能测出此石块所受浮力的大小，
故C不正确；
D．实验器材中没有电流表，需借助串联电路中电流相等来间接测量电流。当待测电阻
与定值电阻串联时，利用欧姆定律可知电路中的电流
定值电阻两端电压
U ＝IR ＝0.006A×10 ＝0.06V
0 0
小于电压表0～3V量程的分度值0.1V，电压表无法测量，故D不正确。
Ω
故选：A。
28．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小芳选用了额定电压是2.5V的小灯泡。（1）如图甲所示，小芳连接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使
电路甲连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接
法；
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最 左 （填“左”或
“右”）端；闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是
C （选填序号）；
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
（3）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并做出图乙所示
的I﹣﹣U图象。由图乙所给信息，可求出小灯泡正常发光时的电阻为 12.5 欧，小
灯泡的额定功率为 0. 5 W；
（4）请你判断：小明能否求小灯泡在2V、2.5V和3V时对应的电功率的平均值， 不
能 （选填“能”或“不能”），原因是 小灯泡在不同电压下，功率不同 。
（5）完成上述实验后，小芳利用该电阻R（阻值已知）和一个单刀双掷开关，借助部
分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也可测出小灯泡的额定功率。实验步骤
如下，请补齐：
①闭合开关S ，将S 拨到触点 2 （填“1”，“2”），移动滑片，使电压表的示
1 2
数为 2. 5 V；
②再将开关S 拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数为U ；
2 1
③灯泡额定功率表达式为P额 ＝ 2.5V× 。
（6）小芳想增强思维能力，想利用家里的电子式电能表和秒表来估测电水壶的额定功
率。她只让电水壶正常工作，记下电能表的指示灯闪烁n 次所用时间为t ，由于电能表
1 1
常数被遮挡，她借助额定功率为P 的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪
0
烁n
2
次所用时间为t
2
，则电水壶的额定功率表达式为P额 ＝ 。
【答案】（1）见上图；（2）左；C；（3）12.5；0.5；（4）不能；小灯泡在不同电压下，功率不同；（5）2；2.5；2.5V× ；（6）
【解答】解：（1）在“测量小灯泡的电功率”实验中，根据欧姆定律，电压表应该接
在灯泡两端，此时电压表位置接错了，更改如下图所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最大处，根据电路可知
应将滑片调制最左端。闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明此时电流太
小，应该移动滑动变阻器的滑片，看灯泡是否变亮，故选C。
（3）根据图乙所示的I﹣﹣U图象，灯泡的额定电压为2.5V时，电流为0.2A，根据欧
姆定律可得：
由欧姆定律可得此时灯泡电阻：R＝ ＝ ＝12.5 ；
小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
Ω
（4）因为灯在额定电压下的功率为额定功率，灯在不同电压下的功率不同，故不能将
小灯泡在不同电压下的电功率取平均值。
（5）闭合开关S ，将S 拨到触点2，调节滑动变阻器使电压表示数处在2.5V灯泡的额
1 2
定电压时，再将开关S 拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数为
2
U
1
，所以电阻R两端的电压就是（U
1
﹣2.5 V），由此可计算出通过灯泡的电流为：I灯
＝ ；
灯泡的电功率为：P灯 ＝U额I灯 ＝2.5V× ；
（6）设电能表闪烁1次时用电器消耗的电能为W ，她只让电水壶正常工作，记下电能
0
表的指示灯闪烁n 次所用时间为t ；
1 1
根据W＝Pt，则n W ＝Pt ﹣﹣﹣﹣①，
1 0 1
额定功率为P 的电热水器，只让电热水器正常工作，记下指示灯闪烁n 次所用时间为
0 2
t ；
2
则有：n W ＝P ×t ﹣﹣﹣﹣﹣②，
2 0 0 2
由①②得电水壶的额定功率为：P＝ 。故答案为：（1）见上图；（2）左；C；（3）12.5；0.5；（4）不能；小灯泡在不同电
压下，功率不同；（5）2；2.5；2.5V× ；（6） 。
29．在“测定小灯泡的功率”实验中，小明所在的实验小组要测量一个额定电压为3.8V的
小灯泡的功率。
（1）如图甲所示为实验小组未连接完成的实物电路，请用笔画线代替导线完成实物图，
并根据实物图在图丙虚线框中用规定的电路符号画出相应的电路图。
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 右 端，这样做能对电路起 保护
作用，在实验过程中，滑动变阻器的另一个作用是 改变电路中的电流和灯泡两端的
电压 。
（3）连好电路后，闭合开关，电压表的示数为 3V时电流表的示数为0.27A，小灯泡的
实际功率为 0.81 W；要想测出灯泡的额定功率，接下来同学们应向 左
（左/右）调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表的指针位置如图乙所示，
则小灯泡的额定功率为 1.29 2 W。
（4）另一组的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，请你找出实验中两个操作不当之处：① 连接电路时 ，
开关未断开 ；② 闭合电路前，滑动变阻器没有调到最大阻值处 。
若开关闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则可能的原
因是 灯泡断路 。
若开关闭合后，电流表有示数，电压表示数为零，则可能的原因是 灯泡短路或电压
表断路 。
（5）若电压表0～15V的量程损坏，0～3V的量程能正常使用，电源电压为6V且稳定
不变，仍利用现有器材完成实验，你认为应如何操作？请在图丁虚线框中画出你所设计
的电路图，并说明如何操作。
（6）如果在家里做测白炽灯功率的实验。因家里一般没有电压表和电流表，所以可以
利用家庭中都有的 电能表 和 秒表（或钟表） 测量更方便。
【答案】（1）如上图所示；（2）右；保护；改变电路中的电流和灯泡两端的电压；
（3）0.81；左；1.292；（4）①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻
器没有调到最大阻值处；灯泡断路；灯泡短路或电压表断路；（5）见解答；（6）电能
表；秒表（或钟表）。【解答】解：（1）灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，并联在灯泡两端；
灯泡左接线柱与电源负极相连，如下图所示：
；
画出电源符号，从正极开始，依次串联开关、滑动变阻器、电流表、灯泡符号，最后电
压表串联在灯泡两端，如图：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑片在最大阻值处，即最右端；同时此时滑动变阻
器的作用是：其一是保护电路；其二是通过改变电阻改变电路中的电流和灯泡两端的电
压；
（3）连好电路后，闭合开关，电压表的示数为 3V时电流表的示数为0.27A，小灯泡的
实际功率为：
P实 ＝U实I实 ＝3V×0.27A＝0.81W；
小灯泡两端电压小于它的额定电压，要使小灯泡正常发光则应减小滑动变阻器的阻值，
将滑片向左滑动，直到电压表的示数为3.8V，再记录下电流表的示数即可；
由图乙知，此时电流表选择的是小量程，故分度值是 0.02A，故其示数是0.34A，此时
灯泡的额定功率是：P额 ＝U额I额 ＝3.8V×0.34A＝1.292W；
（4）①连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明电路闭合，连接电路时没有断开开
关；②灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小，滑动
变阻器滑片没有置于最大阻值处；
若开关闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，则电路中发生断路，电压表示数接近电
源电压，则与电压表并联的灯泡发生断路；
若开关闭合后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，说明电压表并联的
灯泡短路或电压表断路；
（5）灯泡的额定电压为3.8V，电压表并联在灯泡的两端，电压表选择0～15V，但是0
～15V量程坏了，当灯泡正常发光时，灯泡和滑动变阻器串联在电路中，电源电压为
6V，要使灯泡电压为3.8V，滑动变阻器两端电压为U
R
＝U﹣U额 ＝6V﹣3.8V＝2.2V，只需把电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，示数为 2.2V时，灯泡
正常工作。
电路图如下：
；
（6）虽然家庭里一般没有电压表和电流表，但我们可以将家中除白炽灯外的其它用电
器全部切断，只让这个灯工作，利用电能表和秒表（或钟表）测量白炽灯消耗的电能及
消耗电能所用的时间，根据P＝ 计算其电功率。
故答案为：（1）如上图所示；（2）右；保护；改变电路中的电流和灯泡两端的电压；
（3）0.81；左；1.292；（4）①连接电路时，开关未断开；②闭合电路前，滑动变阻
器没有调到最大阻值处；灯泡断路；灯泡短路或电压表断路；（5）见解答；（6）电能
表；秒表（或钟表）。
30．小明用电能表（技术参数如图所示）和手表测量一电热水壶工作时的电功率。
（1）测量原理是 P ＝ 。（用记录的字母、电能表上的技术参数表达）
（2）断开家中其他用电器，只闭合电水壶开关，观察并记录时间t内 电能表指示灯
闪烁的次数 n 。
（3）所测量的电热水壶功率表达式为 P ＝ kW • h 。
（4）若发现测量的功率比铭牌上标注的额定功率略小一些，可能原因是以下的哪几个
①② （填序号）
①实际电压偏低；②电热丝阻值偏大；③电热丝阻值偏小；④烧水过程有热损耗。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）将家中的其它用电器全都断开，只将电热水壶接入电路，让其工作
一段时间，用秒表记下时间t，记录电能表铝盘转动的圈数n，
则消耗的电能W＝ kW•h，
电热水壶的电功率：P＝ ＝ ＝ kW•h；
（2）①由P＝ 可知，实际电压偏低时，会造成测量的功率比铭牌上标注的额定功率
略小；
②由P＝ 可知，电热丝阻值偏大时，会造成测量的功率比铭牌上标注的额定功率略
小；
③由P＝ 可知，电热丝阻值偏小时，会造成测量的功率比铭牌上标注的额定功率略
大；
④由P＝ ＝ 可知，烧水过程有热损耗，不会影响消耗电能的测量以及通电时间的测
量，即不会影响测量结果。
故选①②。
故答案为：
（1）P＝ ；
（2）电能表指示灯闪烁的次数n；
（3）P＝ kW•h；
（4）①②。
31．小明的实验小组为测量一个额定电压为2.5V，额定功率估计为1W的小灯泡的实际功
率，准备了一下实验器材：电流表（0～0.6A～3A）、电压表（0～3V～15V）、两节干
电池，滑动变阻器一个，开关和若干导线。
（1）此实验中，电流表应使用 0 ～ 0. 6 A的量程；电压表应使用 0 ～ 3V V的量
程。
（2）根据测量的数据，小灯泡的额定功率为 1 W，其中第 1 次测得的数据是
电流表的示数读错了。
实验次数 电压U/（V） 电流I/（A）
1 2.20V 0.55A
2 2.50V 0.40A
3 2.80V 0.45A
（3）小明说该实验电路图除了能测功率外，还可以“探究电流跟电阻的关系”，在用
这个电路探究电流与电阻关系时，应保持 电压 不变，改变 电阻 。具体做法是，
开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，读出电流值；在将5 的电
Ω阻改接成10 的电阻，发现电压表示数 大于 2V（选填“大于”“小于”或“等
于”），下一步应将滑动变阻器的滑片向 右 移动（选填“左”“右”）。
Ω
（4）同组的小亮想出了一个用电能表测量家中一盏白炽灯的功率的方法，除了电能表
之外他还需要的器材有 秒表 ，小亮仔细观察了电能表，看到转盘上标有“3000
r/（kW•h）”的字样，表示的意义是 每消耗 1kW • h 的电能，电能表转 3000 转 。
小亮关闭了家中其他的用电器，让客厅内的一盏白炽灯单独工作，他记录下1分钟转盘
转过的转数为5转，通过计算，小亮得出了客厅内白炽灯的功率为 10 0 W。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由P＝UI可知，灯泡的额定电流约：I＝ ＝ ＝0.4A；
因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表量程选择0～3V；
（2）根据表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.4A；
则灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.4A＝1W；
当灯泡两端电压小于额定电压时，额定电流小于额定电流，而第1组数据中，实际电压
小于额定电压，实际电流大于额定电流，因此第1组数据错误；
（3）探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变，改变电阻的大小；
具体做法：开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 2V，读出电流值；
在将5 的电阻改接成10 的电阻，由于串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压
越大，因此电压表示数大于2V；为保持电压表的示数不变，增大滑动变阻器两端电压，
Ω Ω
即增大滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向右移动；
（4）由P＝ 可得，要测量用电器的功率，需利用电能表测量电能，秒表测量时间；
“3000r/kw•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表转3000转；
电能表表盘转5R消耗的电能：W＝ kW•h＝ kW•h；
白炽灯的功率：P＝ ＝ ＝0.1kW＝100W。
故答案为：（1）0～0.6；0～3；（2）1；1；（3）电压；电阻；大于；右；（4）秒表；
每消耗1kW•h的电能，电能表转3000转；100W。
32．某家内装有3000R/KW•h的电能表，请你用此表和一只秒表，设计一种简便方法，测
出某电吹风机的功率；（1）测量步骤：
（2）用字母代表所涉及的物理量，写出计算电功率的公式：
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）步骤：
①只把电吹风接在家庭电路中，让其正常工作；
②用秒表测电能表在T秒内转动的圈数为N；
（2）W＝ ×3.6×106W
P＝ ＝ ×3.6×106W
＝ ×1.2×103W。
33．在复习课上老师提出“如何测量用电器的电功率？”小青，小宁两位同学各自提出了
自己的不同实验方案。
（1）小青：用伏安法测额定电压已知小灯泡的电功率，根据图 1中所给元件，用笔画
线（不能交叉）在答题卡图上连接实物电路，并完成：
a．实验原理 P ＝ U I ；
b．实验前，滑动变阻器滑片P应移至 A 端。
c．当测量小灯泡额定功率时，应注意观察 电压 表，并移动滑动变阻器滑片P，使
电压表的示数等于灯泡的额定电压 如图2所示，灯泡正常发光时电流表示数为 0.5
A。
（2）小宁：在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，
还需要的测量工具是： 秒表 测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，需要测量
的物理量有 电能表表盘转动的圈数 ， 电炉通电时间 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）从正极开始依次连接开关、滑动变阻器、灯泡、电流表，回到负极，
电压表并联在灯泡的两端，如图：测量电功率的实验原理是P＝UI；实验前，滑动变阻器滑片P应移至A端；当测量小灯
泡额定功率时，应注意观察电压表的示数，并移动滑动变阻器滑片 P，使电压表的示数
等于灯泡的额定电压；如图2所示，电流表的量程为0﹣0.6A；所以灯泡正常发光时电
流表示数为0.5A；
（2）在家庭电路中用电能表测出一个电炉的电功率，除电能表，电炉等器材外，还需
要的测量工具是秒表；测量时关闭其它用电器，只让电炉单独工作，根据公式P＝ 可
知，需要测量的物理量有电能表表盘转动的圈数和电炉通电时间。
故答案为：（1）P＝UI；A；电压；并移动滑动变阻器滑片P，电压表的示数等于灯泡
的额定电压；0.5；
（2）秒表；电能表表盘转动的圈数；电炉通电时间。
34．某同学利用电能表来测定家中电热水瓶的电功率，他进行了如下的实验：
A、观察家中的电能表，记住铭牌上“3000rev/（kW•h）”的字样；
B、在5min内观察到电能表的转盘转了100转；
C、接通电热水瓶的同时家中其他用电器也处于工作状态；
D、根据公式P＝ 算出电热水瓶的电功率。
（1）以上实验步骤中，有错误的步骤是（填代号） C ，应改为 接通电热水瓶时同
时家中其他用电器处于不工作状态 。
（2）电热水瓶的电功率为 40 0 W。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）要想测量家中电热水瓶的电功率，应该接通电热水瓶，让家中其他
用电器处于不工作状态，这样消耗的电能才是电热水瓶消耗的电能，故C步骤错误；
（2）消耗的电能：
W＝ ＝ kW•h，
时间t＝5min＝ h，
电热水瓶的电功率：P＝ ＝ ＝0.4kW＝400W。
故答案为：（1）C；接通电热水瓶时同时家中其他用电器处于不工作状态；（2）400。
35．为了测量电水壶烧水时功率，同学们正在分组实验。
（1）甲实验组的同学利用家中的电能表和秒表进行测量。
请你设计出实验操作的过程，并用测出的和已知的物理量表示电水壶的实际功率；
（2）乙实验组的同学在实验室里取出其他器材进行实验。他们设计出另外二种实验方
法，请你写出其中的一种测量方法，要求画出电路图，简述实验步骤；
（3）同学们认为这几种测量都不可避免地有误差，有的方法误差较大，为了减小误差，
请说明实验时要注意的问题。（只写其中一种即可）
（4）根据实验测量出的数据，可以测出电水壶烧水过程中能量转化效率。请依据上述
同学的一种测量方法，写出能量转化效率的数学表达式。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）①断开家中其它所有的用电器，电路中只接入电水壶，
用秒表测出时间t内，电能表转盘转过的圈数n；
②由电能表铭牌找出电路消耗1kW•h的电能表转盘转过的圈数N
则电热水壶消耗的电能W＝ ×n转＝ ×1kW•h＝3.6×106J× ，
电热水壶的实际功率P＝ ＝ （W）。
（2）把电热水壶与电流表串联接入电路，用电压表测出电热水壶的电压，
由电功率公式P＝UI求出电热水壶的功率；电路图如图所示。
实验步骤：①根据电路图，连接电路图；②闭合开关，读出电压表U与电流表I的示
数；
③由电功率公式P＝UI求出电热水壶的实际功率。
（3）用电能表测热水壶的实际功率时，要把电路中其它所有用电器关闭，可以减小测
量误差；
用伏安法测电热水壶的实际功率时，对电表读数时，视线要与刻度线垂直，读数要准确，
另外可以进行多次测量，以便减小误差。
（4）用电能表进行实验时，测出水的质量m，水的初温t ，水的末温t，
0
由热量公式Q＝cm（t﹣t ）求出水所吸收的热量，则能量转化的效率：
0
＝ ×100%＝ ×100%＝ ×100%。
故答案为：答案如上所述。
η
