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第 22 课 测量小灯泡的电功率
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课程标准 课标解读
1.知道测量小灯泡功率的原理，会测小灯泡的额定
功率和实际功率；
1.会连接测量小灯泡电功率的实验电路；
2.加深对电功率的理解，会测算小灯泡的额定功率
和实际功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑 2.通过测量小灯泡电功率实验，深刻理解额定功
动变阻器； 率和实际电功率的物理意义；
3.通过实验，体验小灯泡的电功率随它两端电压的 3.通过实验认识小灯泡电流与电压的关系；
变化而变化的规律；
4.通过实验总结小灯泡电功率随其电压的关系。
4.通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用
电器的影响，培养学生科学使用用电器的意识。
知识精讲
知识点01 测量小灯泡的电功率
1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
2.实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式 ，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，
用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4.设计并进行实验：
（1）按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置
于最大阻值处。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的
示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示
数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（5）整理好实验器材。
（6）用公式 计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号 电压/V 电流/A 电功率/W 小灯泡亮度
1 2.5 0.31 0.78 正常
2 2.0 0.25 0.50 较暗
3 3.0 0.38 1.14 较亮
5.分析与论证
（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光
越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
（3）小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
（4）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6、实验结论
（1）当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
【知识拓展一】测量小灯泡的电功率实验注意事项
（1）电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电
流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
（2）连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定
电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
（3）连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
（4）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电
路作用。
（5）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过
额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相
同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理 ，测电阻阻值的实验原理是 ；②
数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也
需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
【知识扩展二】测量小灯泡电功率实验常见电路故障分析
故障 现象 故障原因
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
太低
灯泡 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
不亮 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
压表指针明显偏转 ②电流表和电压表的位置互换了
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
反了
电表
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过
问题 电流表与电压表的指针偏转角度很小
低
电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的
下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定
亮度无变化
值电阻
滑动变
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于
阻器问 电源电压过低
灯泡的额定电压
题
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没
流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍
有置于阻值最大位置
有示数
【知识扩展三】测量小灯泡的电功率实验常见考向
考查内容
考查方向 解答思路
补充电路 以某一电器为起点，观察一周，先连主电器，后连测量电器，注
意连线不能交叉
测量前变阻器的位置、目 处于最大位置、为了保护电路
的
变阻器连接 一上一下
开关状态 断开状态
电路故障 电流表无示数，某处断路；电压表无示数，被测电器短路或电压
表连线未接好
电流表、电压表反偏 正负极反接
影响小灯泡亮度的因素 由小灯泡实际功率决定，功率越大，亮度越高
确定划片移动方向和接入 根据电阻与长度成正比接线
电阻大小
实际功率大小 根据公式： 进行计算
分析图像求额定功率 根据额定电压确定电流，计算即得额定功率分析图象不同电压下灯丝 原因是灯丝电阻随温度的变化而变化
电阻值不同
【对点练习1】安安和康康在“测量小灯泡的电功率”实验中，所选小灯泡的额定电压为 。
(1)图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。在检查仪器时，康康发现电流表的指针位置如图乙所示，
老师提示他电流表没有损坏，他稍作思考，判断出现问题的原因是电流表______；
(2)纠正问题后，他连接的电路如图所示，他将滑片P移到______（选填“A”或“B”）端后，闭合开
关开始实验。在移动滑片P位置时他发现灯泡亮度、电流表的示数均发生变化，只有电压表的指针一直指
在一个较大的示数不发生改变。检查电路连接后，他发现有一根导线连接出现了错误，请你在这根错误的
导线上打“×”，再用笔画线代替导线在图中改正过来（导线不允许交叉）______；
(3)纠正错误后，他重新开始实验，移动滑片P直到电压表示数为 ，此时电流表示数如图所示，
则小灯泡的额定功率为______W；
(4)安安的电流表坏了，老师给她一个已知阻值的定值电阻 、若干开关和导线，安安重新设计了电
路如图所示，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下：闭合开关S、 ，断开 ，调节滑片P使电压表读数为 ，此时小灯泡正常发光；不改变滑动变阻器滑片P的位置，闭合开关S、 ，断开 ，
记录电压表此时读数为U。请用 、 、U写出小灯泡额定功率的表达式： ______。
【答案】(1)没有调零；(2)A；(3)如图或如图；(4)0.65；(5) 。
【解析】(1)从图乙可以看到，指针往左偏了，电流表没有电流流过，也没有损坏，那问题应该是电
流表没有调零。
(2)滑动变阻器接入电路时，为了防止电路的电流太大，电阻值应该调到最大，所以从图中可以看到，
电流从B端流入，D端流出，那么滑片P应该移到A端。
从图中可以看到，电压表测的是变阻器和灯泡的电压之和，可以在电压表负接线柱和电流表负接线柱
的接线去掉，改为电压表负接线柱与灯泡左端相连接；也可以改为电压表负接线柱与变阻器B端相连；这
两种修改都可以让电压表只测量灯泡的电压，如下图所示。
(3)从图中可以看到，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，它的读数是0.26A，根据 可
知，小灯泡的额定功率
(4)由题意可知，不改变滑动变阻器滑片P的位置，电路中的电流大小不变，闭合开关S、 ，断开
，电压表测的是灯泡两端的电压，闭合开关S、 ，断开 ，电压表测的是灯泡和定值电阻 的电压之和，那么定值电阻 的电压是
根据欧姆定律可知，电路中电流大小
那么小灯泡的额定功率
小灯泡的额定功率是 。
【对点练习2】小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）
(1)图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存
在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始
终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线____（选填“①”､“②”或“③”）发生了____ （填写故
障名称）
(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图
像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A.5Ω 2A B.10Ω 2A C.20Ω 1A D.30Ω 1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图
像应为图3中的虚线____（选填“①”､“②”或“③”），你选择的依据是____｡
【答案】(1)①开关未断开；(2)②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端；(3)①；(4)断路；
(5)①0.75；(6)②D；(7)①；(8)“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变
化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。【解析】(1)连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中
在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端（阻值最大处）。
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始
终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。
(3)根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为
0.3A，所以小灯泡的额定功率为P =U I =2.5V×0.3A=0.75W
额 额 额
②当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为
U =U-U =3V-0.5V=2.5V
滑 灯
此时滑动变阻器的阻值为R= = =25Ω
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω 1A。
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图
像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电
压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。
分层提分
题组A 基础过关练
1.小华做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压
为 2.5V，灯丝电阻约为 10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为 R“10Ω1A”和
1
R“50Ω0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
2
（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用规格为________的滑动变阻器（选填“R”或“R”）。
1 2
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡 U﹣I图象如图乙所示，小灯泡的额定功
率为________W。（3）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是________。
（4）小华在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R ，小灯泡电阻变化了△R ，则△R
1 2 1
________△R（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
2
（5）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，选用了如图丙所示的器材，其中电源电压恒为 U，R的
电阻值已知。
①闭合开关S和________，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为________；
②闭合开关S和________，________，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P ＝________。（用已知量符号表示）
额
【答案】（1）R ；（2）0.625； （3）灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝温度变化）；（4）大；
2
（5）①S； ；②S；保持滑动变阻器滑片位置不变；③P ＝2.5V×（I﹣ ）。
2 1 额
【解析】（1）灯的额定电压为2.5V，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压：
U ＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的 ＝1.4倍，根据分压原理，变阻器连入电
滑
路中的电阻为：R ＝1.4×10Ω＝14Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值R 的滑动变阻器；
滑 2
（2）由图知，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.25A，灯的额定功率为：P＝UI′＝2.5V×0.25A＝
0.625W；
（3）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是：灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝
温度变化）；
（4）滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯的功率变大，灯丝
的温度升高，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变
阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即△R＞△R。
1 2
（5）①闭合开关S和 S ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 I ＝ ；②闭合开关S和
2 1
S ，保持滑动变阻器滑片位置不变，记录电流表的示数为I；③在①中，R与电流表串联后再与灯并联，当
1
电流表示数为I ＝ 时，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；在②中，
1
电路的连接没有改变，只是电流表测R与灯并联的总电流，因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：I ＝I﹣I ＝I﹣ ，故灯的额定功率：P ＝U I ＝
额 1 额 额 额2.5V×（I﹣ ）
答案是：（1）R ；（2）0.625； （3）灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝温度变化）；（4）大；
2
（5）①S； ；②S；保持滑动变阻器滑片位置不变；③P ＝2.5V×（I﹣ ）。
2 1 额
2．小柯同学做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源（电压保持 6V不变）、待测小灯泡（标有
“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干，正确连接电
路后进行实验。
（1）在移动变阻器滑片至某一位置时，小柯发现电压表示数如图（a）已满刻度，电流表示数如图
（b）所示，读出电流表的示数为________A，但小灯泡仍无法正常发光。
（2）小柯经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
实验序号 电压U/（伏） 电流I（安）
1 3.0 0.24
2 2.2 0.28
3 1.7 0.30
①请根据相关信息分析，将方框中小柯重新连接的电路补充完整；
②求出该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】（1）0.24；（2）①如下所示；②1.064。
【解析】（1）电流表示数如图（b）所示，电流表选用小量程，分度值为 0.02A，读出电流表的示数
为0.24A，但小灯泡仍无法正常发光；（2）灯与变阻器串联，当电路的电流变大时，由欧姆定律，U＝
IR，灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，由表中数据知，电压表并联在变阻器
的两端了，如下所示：（3）待测小灯泡标有“0.28A”字样，表示灯的额定电流为0.28A，由表中数据知，当变阻器的电压
为2.2V时，灯正常发光，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：6V﹣2.2V＝3.8V，故灯的额定电功率：
P＝UI＝3.8V×0.28A＝1.064W。
答案是：（1）0.24；（2）①如下所示；②1.064。
3.如图所示，小红在“测量小灯泡的电功率”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”的A滑动变阻器和“50Ω、2A”的B滑动变阻器，电源电压为6V。
(1)本实验中应选择______选填“A”或“B”）；
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，
滑动变阻器连入电路的阻值变大______；
(3)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的______端（选填“左”或“右”）。
(4)连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是
______；
A．断开开关，更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
(5)问题解决后，继续进行实验，发现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
动变阻器的滑片向______（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图
丙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(6)实验中多次测量的目的是______；
A．测不同电压下小灯泡的实际功率 B．多次测量求平均值，减小误差
(7)小红想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定
值电阻两端的电压保持2V不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于______Ω。
【答案】B；如图；左；C；右；0.45；A；25。
【解析】(1)灯泡正常发光时电路电流约为此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此应选规格为“50Ω、2A”的B滑动变阻器。
(2)测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、电流表和滑动变阻器应串联，滑动变阻器滑片P向左移动时连
入电路的阻值变大，应将变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示
(3)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于滑动变阻器电阻丝的左端。
(4)闭合开关后，两电表都有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是变阻器连入
电路中的电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作应为：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，
即应进行C项操作。
(5)由乙知，电压表使用0-3V量程，分度值0.1V，灯泡两端电压为1.7V，小于额定电压2.5V；要测
量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，由串联电路的分压原理可知，应减小变阻器两端的电压，应
减小变阻器连入电路的阻值，则滑片应向右端移动；由图丙知，灯泡正常发光时的电流为0.18A，所以灯
泡的额定功率为
(6)灯泡两端电压不同时其实际功率不同，该实验中多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功
率，从而得到灯泡亮度与实际功率的关系，故选A。
(7)滑动变阻器规格为“50Ω、2A”，表示变阻器的最大电阻为50Ω，探究电流与电阻的关系，应保
持电阻两端的电压不变，即实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻
器分得的电压为
由分压原理，电阻的电压为变阻器电压的
则更换的定值电阻的阻值不能大于 。
4.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（导线不得交叉）；
（2）连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动
滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是：
；
（3）该同学排除故障后，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，此时小灯
泡两端的电压为 V。要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 （填“A”或
“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的 U﹣I图象，根据图象的
信息可以计算出小灯泡的额定电功率为 W；
（5）为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器，测量额定电流为I 的小灯泡的额定电功率，该同学设
额
计了如图丁所示的电路。操作步骤为：
①闭合开关S、S，断开S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I ，此时小灯泡正常发光；
1 2 额
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关 S、S ，断开S ，调节电阻箱R，使电流表的示数为I ，
2 1 额
读出此时电阻箱的电阻值为R，则小灯泡的额定电功率的表达式为P ＝ 。
0 额
【答案】（1）如上所示； （2）滑动变阻器同时接下面两个接线柱； （3）2.2；A； （4）0.5；
（5）I 2R。
额 0
【解析】（1）实验中，电压表应该并联在小灯泡两端，如下图所示：
（2）闭合开关，电流表和电压表都有示数，则电路为通路，无论怎样移动滑片，灯泡不亮，但说明
灯泡实际功率很小，电路电流很小，滑动变阻器不能改变电路电阻，可能的电路故障是：①滑动变阻器同
时接下面两个接线柱；（3）图甲可知，电压表的量程是0﹣3V，电压表的分度值是0.1V，由图乙可知故此时电压表的示数是
2.2V；
灯在额定电压下正常发光，而此时小灯泡两端的电压为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电
压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，
故滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）根据绘制的小灯泡的I﹣U图象，当灯的电压为2.5V时，电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：P
＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关S、S，断开S，调节电阻箱R，使电流表的示数为I
2 1
，根据等效替代法，此时电阻箱的电阻值等于小灯泡正常发光时的电阻等于R ，则小灯泡的额定电功率
额 0
的表达式为：P ＝U I ＝I 2R。
额 额 额 额 0
故答案为：（1）如上所示； （2）滑动变阻器同时接下面两个接线柱； （3）2.2；A； （4）0.5；
（5）I 2R。
额 0
5.如图是测量小灯泡额定电功率的实验，电源电压恒为 6V，小灯泡额定电压U ＝2.5V，正常发光电
额
阻约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。
（1）本实验应选择规格为 的滑动变阻器，如图甲已有部分电路连接好，请用笔画线代替导
线，将电路连接完整。
（2）连接好电路后闭合开关，发现小灯泡发光，电流表有示数，电压表无示数，可能是导线
（选填“a”、“b”或“c”）断了。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，则小灯泡
的额定功率为 W。
（4）若电压表损坏，小明利用一个定值电阻R 和两个开关，设计了如图丙所示的电路，并进行实验：
0
①只闭合开关S和S ，调节滑片P，使电流表示数为 ； ②保持滑片P位置不动，断开开关 ，
1
闭合其它开关，读出电流表示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式为P ＝ （用题中物理量字母
额
表示）。
【答案】（1）50Ω 1A； 如图所示；（2）c；（3）0.65；（4）① ；②S ； ③U ×（I﹣
1 额
）。
【解析】（1）电源电压恒为6V，小灯泡额定电压U ＝2.5V，正常发光电阻约为10Ω，由欧姆定律可
额得灯的额定电流约为：I＝ ＝ ＝0.25A＜1A，
由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的电阻：R ＝ ＝ ＝14Ω，
滑
实验应选择规格为50Ω 1A的滑动变阻器；
灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如图所示：
（2）若a或b断了，则整个电路断路，灯泡不发光，两表都没有示数，不符合题意；
若c断路，电路为通路，小灯泡发光，电流表有示数，电压表没有连入电路中，电压表无示数，符合
题意，故可能是导线c断了；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙，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＝U I＝2.5V×0.26A＝0.65W；
额
（4）实验步骤：
①只闭合开关S和S，调节滑片P，使电流表示数为 ；
1
②保持滑片P位置不动，断开开关S，闭合其它开关，读出电流表示数为I；
1
③在①中，由欧姆定律和并联电路电压的规律，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，各电阻的大小和通过的电流不
0
变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流：
I＝I﹣ ，根写出灯的额定功率的表达式。
L
小灯泡的额定功率表达式为：P ＝U I＝U ×（I﹣ ）。
额 额 L 额
故答案为：（1）50Ω 1A； 如图所示；（2）c；（3）0.65；（4）① ；②S ； ③U ×（I﹣
1 额
）。
6.如图1所示，是小红做“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验电路。（1）请用笔画线代替导线，将图1中的实验电路连接完整。
（2）闭合开关后，小红发现电流表和电压表均有示数但都很小，且小灯泡发光很暗，其原因是
。
（3）根据实验测量的数据，绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化关系的图象，如图2所示。分析图
象可知：小灯泡的额定功率是 W。
（4）小红利用图象计算出了小灯泡在不同电压下的电阻，发现小灯泡在不同电压下电阻不同，出现
这一现象的原因是 。
【答案】（1）如图所示； （2）小灯泡的实际功率小于额定功率；（3）0.625； （4）小灯泡的电
阻随温度的变化而变化。
【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选0～3V量程与灯并联，如下图所示：
（2）小红发现电流表和电压表均有示数但都很小，说明电路连接完好，小灯泡发光很暗，则电路的
电流过小，是因为滑动变阻器在阻值最大处，小灯泡的实际功率小于额定功率；
（3）由图2可知，当电压为额定电压为2.5V时，电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）小灯泡在不同电压下电阻不同，是因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
故答案为：（1）如图所示； （2）小灯泡的实际功率小于额定功率；（3）0.625； （4）小灯泡的
电阻随温度的变化而变化。
题组B 能力提升练
1．实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为 2.5V（阻值约为
10Ω），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（导线不得交叉）。
（2）滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有 作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最
后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是 。
（3）经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到 ，表明小灯泡正常发
光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω．继续向左移动滑片，则可能
出现的现象有 （写出一条即可）。
（4）实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图象，分析图象可得出结论：
。
【答案】（1）见上图；（2）改变小灯泡两端的电压；电路连接过程中开关没有断开；（3）电压表
示数为2.5V；8.3；小灯泡变亮；（4）小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【解析】（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用0﹣3V的量程，电压表与灯泡并联且
正接线柱与小灯泡的进接线柱相连；滑动变阻器一上一下的串联在电路中；
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，由欧姆定律，灯正常发光时的电流约
为：I＝ ＝ ＝0.25A，故电流表选用小量程且与灯串联，如下所示：
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的
电流，算出多组电阻；
连接好最后一根导线，灯泡立即发光，可能是连接电路时没有断开开；（2）灯在额定电压下正常发光，所以检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到
电压表的示数为2.5V时，表明小灯泡正常发光；
图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，
小灯泡的电阻为：R＝ ＝ ≈8.3Ω；
滑片向左移动，滑动变阻器的电阻减小，根据I＝ 知，电路的电流增大，小灯泡两端的电压变大，
根据P＝UI知小灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
（4）由图知图象不是直线表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
故答案为：（1）见上图；（2）改变小灯泡两端的电压；电路连接过程中开关没有断开；（3）电压
表示数为2.5V；8.3；小灯泡变亮；（4）小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
2.在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时。小红所观察和记录的结果如表所示。
小灯泡两端 0.5 1.0 1.5 2 2.5 3
的电压U/V
通过小灯泡 0.12 0.16 0.19 0.23 0.25 0.28
的电流I/A
小灯泡的亮 暗→亮 正常发光 过亮
度
分析实验记录，她得出了以下结论
①小灯泡的额定功率为0.625W
②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮
③小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大
①小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光
其中正确的是（ ）。
A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正确
【解析】①灯泡两端电压等于额定电压2.5V时正常发光，由表中数据知，此时通过灯泡的电流为
0.25A，
所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W，故①正确；
②由表中数据知，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由 P＝UI可知，灯泡的实际功率越大，小
灯泡越亮，故②正确；
③由 R＝ 计算可得，各次实验灯泡电阻分别为：4.17Ω、6.25Ω、7.89Ω、8.70Ω、10Ω、
10.71Ω，所以小灯泡的电阻随两端的电压升高而增大，故③正确；④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端，
由表中数据知，当灯泡电压2.5V，对应电流为0.25A，
此时定值电阻两端电压：U＝IR＝0.25A×2Ω＝0.5V，
R
恰好满足电源电压：U＝U+U＝0.5V+2.5V＝3V，
L R
所以灯泡能正常发光，故④正确。故选：D。
3.某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整（导线不得交叉）；_______
(2) 连接电路后，闭合开关，灯泡不亮，电流表和电压表都有示数，但是数值较小，无论怎样移动滑
动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，产生这一故障的原因可能是_________；
(3)该同学排除故障后，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，此时小灯泡
两端的电压为_______V 。要测量小灯泡的额定电功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向_______（填
“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
(4)移动滑动变阻器的滑片，记下多组电压和电流值，并绘制成图丙所示的U-I图像，根据图像的信息
可以计算出小灯泡的额定电功率为______W；
(5)为了用电流表、电阻箱R和滑动变阻器，测量额定电流为 的小灯泡的额定电功率，该同学设计
了如图丁所示的电路。操作步骤为：
①闭合开关S、S， 断开S，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ，此时小灯泡正常发光；
1 2
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关S、S，断开S，调节电阻箱R，使电流表的示数为 ，
2 1
读出此时电阻箱的电阻值为R，则小灯泡的额定电功率的表达式为 = ________。
0【答案】(1)如图；(2)见详解；(3)2.2；(4)A；(5)0.5；(6) 。
【解析】(1)实验中，电压表应该并联在小灯泡两端，电流表和滑动变阻器，以及小灯泡串联，如图：
(2)闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡不亮，但电流表和电压表都有示数，说明灯泡实际功率很小，
电路电流很小；无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，两电表示数均无变化，说明滑动变阻
器不能改变电路电阻，可能的电路故障是：①滑动变阻器同时接下面两个接线柱；②电源电压太小。
(3)图甲可知，电压表的量程是0-3V，电压表的分度值是0.1V，由图乙可知故此时电压表的示数是
2.2V。
灯在额定电压下正常发光，而此时小灯泡两端的电压为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电
压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，
故滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V。
(4)根据绘制的小灯泡的 图象，当灯的电压为2.5V时，电流为0.2A，小灯泡的额定功率是
(5)保持滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关S、S，断开S，调节电阻箱R，使电流表的示数为 ，
2 1
此时电阻箱的电阻值等于小灯泡正常发光时的电阻等于R，则小灯泡的额定电功率的表达式为
0
。
4.某实验小组用如图甲所示的器材，测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率，电源电压不变。(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（ ）（要求滑动变阻器滑片向B端滑动时
接入电路的阻值变大）；
(2)图甲电路连接完成后，经检查无误，闭合开关，发现电流表有示数，但小灯泡不亮。为完成实验，
必要的操作是______；
A．更换小灯泡
B．移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器连入的阻值
(3)调节滑动变阻器过程中，观察______表的示数，确定小灯泡是否达到了额定功率；
(4)实验过程中，某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示，此时小灯泡的实际功率为______W。
【答案】(1)如图；(2)B；(3)电压；(4)1.26。
【解析】(1)灯泡额定电压是3.8V，电压表选0~15V量程，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器滑片
向B端滑动时接入电路的阻值变大，因此滑动变阻器左下方接线柱与电源负极相连接，电路图如下所示：
(2)闭合开关，发现电流表有示数，但小灯泡不亮。原因可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，导
致电路中的电流过小，这时应该移动滑片，减小滑动变阻器的阻值，观察灯泡是否发光，故A不符合题意，
B符合题意。故选B。
(3)灯泡在额定电压下的功率是额定功率，因此在测量小灯泡是否达到了额定功率时，电压要达到额定电压，故眼睛要观察电压表的示数。
(4)电流表使用的是0~0.6A的量程，如图乙可知，电流表的示数为0.36A；电压表使用的是0~15V的
量程，乙图中电压表的示数为3.5V，则此时小灯泡的实际功率为：
。
5.小杰利用图甲的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时，应该保持开关 （选填“闭合”或“断开”）滑动变阻器的滑片置于
（选填“A”或“B”）
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为 2.5V，此时电流表示数如图乙。则小灯泡中
的电流为 A；小灯泡的额定功率为 W。
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验。
（4）图丙是小杰作出的小灯泡I﹣U图象．老师鼓励他结合图甲思考以下问题。
①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中，电流表示数 ，小灯泡的电阻 （以上两空选填“变
大”、“变小”或“不变”）：小灯泡的电阻与其温度 （选续“有”或“无”）关：当温度为0℃时，
小灯泡的电阻 （选填“小于”“等于”或“大于”）零。
②关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系。如图所示的图象中最合理的是 。
【答案】（1）断开；B；（2）0.24；0.6；（4）①变大；变大；有关；大于；②B。
【解析】（1）连接电路时，应该保持开关断开；滑动变阻器的滑片置于阻值最大处B端；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为 2.5V，此时电流表示数如图乙，电流表选用
小量程，分度值为0.02A，则小灯泡中的电流为0.24A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；
（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验．
（4）①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由串联电路电阻的规律，
电路的电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，灯的电压变大，根据 P＝UI，灯的功率变大，灯的温度
升高，故小灯泡的电阻变小，小灯泡的电阻与其温度有关，当温度为0℃时，小灯泡的电阻大于零。
②根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，因灯的电阻随电流变大而变大，故P与I2的图象是过原点的直线，A错误；
P与I2有向上的趋势，B正确，CD错误。最合理的是B。
故答案为：（1）断开；B；（2）0.24；0.6；（4）①变大；变大；有关；大于；②B。
6.在“测量小灯泡电功率“的实验中，老师给同学们准备了以下器材：
A．小灯泡（额定电压2.5V，电阻大约10Ω）
B．电流表A（量程0～0.6A）
1
C．电流表A（量程0～3A）
2
D．电压表（量程0～3V，0～15V）
E．滑动变阻器“10Ω 1A”
F．滑动变阻器“50Ω 2A”
C．电源（电压恒为6V不变）
H．开关、导线若干
（1）本实验中应选择电流表 ；滑动变阻器 （均填仪器前字母）；
（2）测量电路图如图甲所示，图乙实物电路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；
（3）某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，但任意移动滑
动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮度不变，具体原因是 ；
（4）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
图丙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W。
【答案】（1）B；F；（2）如图所示；（3）把变阻器A、B两个接线柱连入了电路中；（4）0.24；
6。
【解析】（1）灯的额定电压2.5V，电阻大约10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I＝ ＝
＝0.25A，故电流表选用量程0～0.6A，本实验中应选择电流表B；
电源电压为6V，由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻：
R ＝ ＝ ＝14Ω，滑动变阻器F；
滑
（2）由（1）电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一下一上连入电路中与灯串联，电压表选用小量
程与灯并联，根据电路图连接实物图，如下所示：（3）某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现灯泡发光较暗，
说明电路的电流过小，电路的电阻过大，但任意移动滑动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮
度不变，则变阻器没有了变阻的作用，具体原因是把变阻器A、B两个接线柱连入了电路中；
（4）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
图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI′＝2.5V×0.24A＝0.6W。
故答案为：（1）B；F；（2）如上所示；（3）把变阻器A、B两个接线柱连入了电路中；（4）0.24；
6。
题组C 培优拔尖练
1．（2021·山东临沂市）用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制
的小灯泡的I——U图像如图乙所示。
（1）为保证实验顺利进行，应选用___________（选填序号）滑动变阻器。
A．“10Ω0.5A”B．“50Ω0.3A”C．“100Ω0.2A”
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整___________。
（3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡
___________。
（4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量
小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向________（选填“左”或“右”）移动。
（5）由图像可知，小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω；额定功率为_________W。
（6）由图像可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小
的，则小灯泡电阻的变化量ΔR_______（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器的变化量ΔR。
L【答案】A；如图；短路；右；10；0.625W；小于。
【解析】（1）[1]由图乙可知，灯泡额定电压为2.5V，灯泡的额定电流为0.25A；由图甲可知电源由
三节干电池组成，则电源电压U=3×1.5V=4.5V
则灯泡正常工作时滑动变阻器的阻值R = = =8Ω
滑
故当灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为8Ω，电流为0.25A，故选用A滑动变阻器更合适。故选
A。
（2）[2]测量小灯泡电阻时，电路为串联电路，电压表测量小灯泡两端的电压，灯泡的额定电压为
2.5V，故选择0~3V量程，实物图连接如下
（3）[3]小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路短路，电压表无示数说明与电压表并联的用电器短路，
故可能原因是小灯泡短路。
（4）[4]由图甲可知，电流表选用的量程为0~0.6A，由图丙可知，此时电流表分度值为0.02A，故电
流表示数为0.16A，此时电流没有达到小灯泡额定电流，故需要使电路中电流增大，即滑动变阻器阻值需
要减小，由图甲可知，滑动变阻器需要向右移动。
（5）[5][6]由图乙可知，灯泡额定电压为2.5V，灯泡的额定电流为0.25A，此时灯泡正常发光，则正
常发光时的电阻R= = =10Ω
正常发光时的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（6）[7]小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，此时电路中的电流
变大，而电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，故ΔR =ΔR-ΔR；故ΔR小于
总 L L
ΔR。
2．（2021·山西中考真题）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压
为2.5V。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（导线不得交叉）______。（其他接法
合理即可）
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。但用手按住开关，发现电流表指针摆动，
出现这种现象的原因是______
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，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。
（4）小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表______。
【答案】如图；开关接触不良；0.7。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
【解析】（1）[1]伏安法测功率常规电路图，要求滑动变阻器接一上一下，如图
（2）[2]闭合开关，发现电流表指针不动，说明电路存在断路的情况，其中用手按住开关后接通，说
明可能是开关闭合时接触不良。
（3）[3]电流表选小量程，分度值为0.02 A，电流表的示数为0.28 A，则小灯泡的额定功率是（4）[4]根据需要记录和需要计算的物理量设计实验表格，如图
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
3．（2021·湖南长沙市）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别
为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊
不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。
（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，
请指出电路中的不妥之处：______；
（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则
这个小灯泡的额定功率为______W；
（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，
闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L 比L 更亮一些，则L 的额
1 2 1
定电压为______V。
【答案】滑动变阻器没有处在最大值；0.75；3。
【解析】（1）[1]电路闭合开关前，滑动变阻器应处在最大值，甲图滑动变阻器没有处在最大值，应
将滑片滑到最右端。
（2）[2]图乙电压表接小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.5V，则这个小灯泡的额定功率
（3）[3]丙图所示的方法中，两个小灯泡串联，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示
数为0.3A，这时她发现L 比L 更亮一些，说明L 两端的电压大，根据串联分压可知L 的电阻大，由
1 2 1 1可知，额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V的灯泡中，额定电压为3V的灯泡电阻大，
所以L 的额定电压为3V。
1
