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专题 18.3 测量小灯泡的电功率
知识点一：测量小灯泡的电功率
【实验目的】测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率，并加以比较。
【实验原理】P=UI
【实验方法】用电压表测出小灯泡的电压U，用电流表测出通过小灯泡的电流 I，代入P=UI中，就可以计
算出小灯泡的电功率（间接测量法）。
【实验电路图】
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、小灯座、导线
【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）
小灯泡在额定电压
下工作
小灯泡两端电压低
于额定电压
小灯泡两端电压高
于额定电压【注意事项】
（1）电源电压应高于小灯泡的额定电压。
（2）开关应处于打开状态。
（3）滑动变阻器在开关闭合时，应处于阻值最大位置。
（4）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量程的选择要正确。
【思考的问题】
（1）对测得的数据有什么看法？
（2）对测出的结果有无新的发现？
（3）实验过程中出现了那些故障，你是怎么判断和解决的？
【实验结论】
（1）当U实＝U额，P实＝P额，灯泡正常发光。
（2）当U实< U额， P实< P额，较正常发光暗。
（3）当U实> U额， P实> P额，较正常发光亮。
测量小灯泡电功率实验重点理解以下问题
1.实验目的是测定小灯泡的额定功率和小灯泡不在额定电压下的功率，并加以比较。
2.原理与方法：测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。利用电功率计算公式 P=UI计算小灯泡的电功
率。3.实验器材有电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、小灯座、导线等。
4.实验电路图：
5.测量灯泡三种情况下的功率：
①U =U 时、P = P ，灯泡处于正常工作状态；
实 额 实 额
②U 小于U 时、P 小于P ，灯泡不能正常工作；
实 额 实 额
③U 大于U 时、P 大于 P ，灯泡寿命减短，且容易烧坏。
实 额 实 额
知识点一：测量小灯泡的电功率
【例题1】小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于 0.6A，额定电压为
2.5V的灯L 和额定电压为3.8V的灯L ，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图1所示的电路进行
1 2
探究：
（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整。
（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L 几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动
1
变阻器的 （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。
（3）小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P，使灯L 发光，测出灯L
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的相关物理量，记录和计算结果如下表：
次数 电压U/V 电流I/A 实际功率P/W 电阻R/Ω1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 2.0 0.22 0.44 9.09
3 2.5 0.24 0.60 10.42
小雷注意到灯L 的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。
1
结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 （选填“大”或“小”）；
（4）用L 替换L 重复上面的实验时，需要改变 表的量程，结果发现灯L 的亮度变化规律与灯L 相
2 1 2 1
似；
（5）有同学认为“用上表中灯L 的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误的原因是其
1
忽略了 的影响。
【例题2】要测量一个额定电压为4.5V小灯泡的电功率，小灯泡正常工作时的电阻约为
10Ω．现有器材：电源（电压恒为8V），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器
可供选择：R（5Ω，1A）、R（20Ω，1A）。请完成下列问题：
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（1）滑动变阻器应选用 。
（2）选出合适的滑动变阻器后，某同学将实验器材连成如图甲所示的实验电路，闭合开关前，应将滑动
变阻器的滑片P移至 端（选填“a”或“b”）。闭合开关后，逐渐向另一端移动滑片P，观察到的
现象是 。
A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡变亮，电流表示数变大C．小灯泡不发光，电流表示数接近0 D．小灯泡不发光，电压表示数接近8V
（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该条错误导线打上”ד号：并用笔画线代
替导线把它改到正确的位置上。
（4）线路改正后，移动滑片P，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图
乙所示，则该小灯泡的额定功率为 W。
1.测量小灯泡电功率实验原理是_______。
2.测量小灯泡电功率注意事项
（1）电源电压应____小灯泡的额定电压。
（2）开关应处于_____状态。（3）滑动变阻器在开关闭合前，应处于____最大位置。
（4）电压表、电流表的正负接线柱的接法、量程的选择要______。
3.【实验名称】测量小灯泡的电功率。
【实验器材】小灯泡（2.5V），电压恒为3V的电源，电压表（0-3V、0-15V），
电流表（0-0.6A、0-3A），标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，开关，导线。
【实验原理】______________.
【实验电路图】如图甲所示。
V
A
甲
【实验操作步骤】
（1）小明按照实验电路图正确连接电路。
（2）小明闭合开关，发现电压表、电流表示数如图乙所示，这时小灯泡的实际功率为________W.
乙
（3）乙图的电流表表盘中指针左侧附近与右侧附近的0的真实值分别为____、_____.
（4）小明不知道怎样才能测量出小灯泡的额定功率，请你告诉他具体方法。你的办法是：
__________________________________________________.
【实验表格】实验记录
电 压 灯泡亮度（正常或
电流I/A 功率P/W
U/V 变亮或变暗）
电压情况
低于额定电压 A
额定电压 B
(5)实验表格中A位置填写_________.
【反思与拓展】
(6)实验中，在小灯泡正常发光的情况下，电流表示数为 0.5A，这时滑动变阻器接入电路的电阻为
_____Ω.
1.（2019湖北武汉）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电
源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可
能是______（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。
（3）排除故障后，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（结果保留两位小数）。
（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电
阻变化量的绝对值是△R，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R，则△R 和△R 大小关系正确
1 2 1 2
的是______（填字母标号）。
A．△R＞△R B．△R=△R C．△R＜△R D．无法比较
1 2 1 2 1 2
2.（2018四川成都模拟题）某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡 L的额定电
压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验
小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电
流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应
该是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 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
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，
其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑
动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量
求平均值，原因是 。（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考
虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 （选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯
跑电功率偏大的。
3.小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并接了如图甲所示的实物电路。
（1）为了保护电路，闭合开关S 前，应将滑片P移到动变阻器的 （“A”或“B”）端。
1
（2）闭合开关S ，将单刀双掷开关S 扳向“1”，调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为
1 2
I，如图乙所示，I= A；
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（3）将开关S 扳向“2”，保待滑动变阻器的阻值不变，调节滑动变阻箱的阻值R，使电流表的示数仍为
2
I ，此时R=5Ω；则步骤（2）中小灯泡的电阻R= Ω，测量小灯泡电阻的方法是 （选填“控制变
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量法”或“等效替代法”）；
（4）步骤（2）小灯泡的实际功率P= W；
1
（5）若小灯泡的额定电流为I=2I ，以下关于灯泡额定功率P 与实际功率P 的数值关系，你认为最有可
0 1 0 1
能的是 。
A．P=2PB．P=3P C．P=4PD．P=5P
0 1 0 1 0 1 0 1
4.用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约1W，滑动变阻器
R 的规格是“20Ω1A”，电源电压恒为6V．
0①连接不完整的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整（要求导线不交叉，滑片向
右移，灯光变亮）
②连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至 （选填“A”或“B”）端，才能闭合
开关；
③电路连接正确后，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
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
④当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W
⑤小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片要使灯正常发光过程中，电压表的示数
很难准确显示3.8V，可能因此造成一定的测量误差．她认为可以在小华第③步实验的基础上，对电路稍作
改动，能提高测量数据的精确度．请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）：
a．断开开关， ；
b．闭合开关， ，并读出此时电流表的示数；
c．计算出灯的额定功率．
5.小军做测量小灯泡电功率的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V．（1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整．
（2）丙图中阴影部分面积表示的物理量是_______．
（3）实验时闭合开关，小军发现小灯泡不发光，且电流表有示数，而电压表无示数，则电路的故障可能
是：_______．
（4）故障排除后，闭合开关，小军发现电压表的示数为2V，若想测量小灯泡的额定电功率，应再调节滑
动变阻器的滑片P，使P向_______移动（选填“左”或“右”），当电压表的示数为 2.5V时，对应电流
表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率是______W．这时小灯泡正常发光 20s，产生的焦耳热为
________J.
6.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻
约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω．（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）同学们进行试触时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能
是 （选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”）；
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向 （选填“A”或“B”）
端移动滑片，同时视线应注意观察 （选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表
示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；
（4）某同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使
电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数，在不更换其他
器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于 Ω．
（1）如图所示；7.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡 L的额定电压为
3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，图甲所示是该实验小组
没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电
流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应
该是 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了 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
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，
其值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑
动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率 （选填“需要”或“不需要”）多次测量
求平均值，原因是 。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考
虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测 （选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯
跑电功率偏大的。
8.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。
甲 乙 丙
（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）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最_________（填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，则电路故障原因
是_____________。
（4）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_______W。若使小灯泡正常发光，应将滑片向_____（填“左”或“右”）
端移动。
完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实
0
验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的功率．请完成下列实验步骤：
①闭合开关S，将S 拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U ；
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②再将开关S 拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
2
③灯泡实际功率表达式为_________（用测得量表示）。
9.在做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师在实验室只给小明提供了如下器材：标有“2.5V”的小
灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10Ω的定值电阻R、导线若干。她
0
根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。（1）请你将甲电路图补充完整，达到能测量小灯泡功率的目的。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大处的位置。
（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V 的示数
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为 V，此时电压表V 的示数如图乙所示，其读数是 V。
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（4）小灯泡的额定功率为 W。
（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R=10Ω，并
0
认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表 A 的示数为 A时，再读出电流表A 的示数，才能
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计算出小灯泡的额定功率。
