實驗17測量小燈泡的電功率

*知己知彼

知識點一、用電流表、電壓表測量小燈泡電功率

1.伏安法測量小燈泡的電功率

實驗目的用電流表和電壓表測量小燈泡的額定功率和實際功率

(1)原理：P=UL

實驗原理

(2)根據電功率的計算公式P=UI,用電壓表測量小燈泡兩端電壓，用電流表測通過小燈泡的電流,

和方法

就可以求出小燈泡的電功率。

實驗器材兩節電池、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡一個(額定電壓2.5V)、燈座、開關、導線

實驗電路

圖和實物

圖1_11_ri一

甲乙

(1)根據實驗要求，設計電路，畫出電路圖(如圖甲所示)。

(2)按照圖甲所示電路圖連接實物電路，如圖乙所示。在開關閉合之前，將滑動變阻器的滑片移

到阻值最大處(保護電路)。

(3)檢查連接無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數等于小燈泡的額定電

壓，觀察此時小燈泡的發光情況，記下此時電壓表和電流表的示數，填在實驗數據記錄表中。

(4)調節滑動變阻器的滑片(改變小燈泡兩端電壓，實現多次測量)，使小燈泡兩端電壓低于額定

實驗步驟電壓，觀察此時小燈泡的發光情況與在額定電壓下的發光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流

表的示數，數據記錄表中。

(5)調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數約為額定電壓的1.2倍，觀察此時小燈泡的發光情況

與在額定電壓下的發光情況有什么不同，記下此時電壓表和電流表的示數，數據記錄表中。

(6)實驗結束后，斷開開關，將連接電路的導線拆開，并整理好實驗器材。

(7)根據測出的三組數據(不是為了求平均值，而是為了得到不同電壓下的實際功率)，計算出小

燈泡在不同發光情況下的電功率，并填在實驗數據表中。

實驗次數電壓U/V電流I/A電功率P/W小燈泡的亮度

實驗數據12.50.240.6正常

記錄表22.00.200.4較暗

33.00.280.84較亮

分析論證(1)分析表格中的實驗數據后，發現小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡電功率越大，小燈泡越

殼。

(2)小燈泡的亮度時由它的實際功率決定的。

(3)小燈泡的實際電功率有多個，額定功率只有一個。

當U實=U題時，P￡=P■，小燈泡正常發光，測得Pg—eW。

實驗結論當U￡U軟時，P/P額，小燈泡發光較暗。

當UBU穎時，PQPs1，小燈泡發光較亮。

2.實驗注意事項

電源電壓應高于小燈泡的額定電壓。例如，額定電壓為2.5V的小燈泡，至少選兩節干電池作為

電源。

(1)電壓表量程的選擇應參照小燈泡的額定電壓。

①若小燈泡的額定電壓時2.5V,則選擇0—3V量程；

②若小燈泡的額定電壓時3.8V,則選擇0—15V量程。

(2)電流表量程的選擇要參照小燈泡的額定電流的大小。

選擇器材①若知道小燈泡的額定電壓和額定功率，則可以計算出小燈泡的額定電流的大小，電流表的路

程略大于額定電流即可；

②若不能求出額定電流大小，可用試觸法確定電流表的量程。

③因為常見的小燈泡(額定電壓1.5V—3.8V)額定電流均小于0.6A,故無特殊說明，電流表的

量程可以直接選擇0—0.6A量程。

滑動變阻器允許通過的最大電流要大于小燈泡的額定電流，滑動變阻器的最大電阻應與小燈泡

的電阻差不多，以使滑動變阻器的調壓效果明顯。

(1)連接電路前，要把開關斷開，防止由于電路連接錯誤而發生短路，損壞電路元件。

(2)連接電流表和電壓表時，注意電流從接線柱流入，從“一”接線柱流出。

連接電路

(3)連接滑動變阻器時，要“一上一下”選用接線柱。閉合開關前需把滑動變阻器的滑片置于阻

值最大處，防止電路中電流過大，損壞電路元件。

(1)移動滑動變阻器的滑片時，要緊盯電壓表的示數。

(2)調節小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，要注意緩慢調節滑動變阻器的滑片，實際電壓不

能超過額定電壓的L2倍，同時通電時間不易過長，否則容易燒壞小燈泡。

操作細節

(3)實驗完畢，一定要先斷開開關，然后再拆卸電路，整理器材。

(4)分析數據時，不能把三次的電功率取平均值，因為這三次的電功率是三個不同電壓下的電

功率，求平均值無任何意義。

知識點二、伏安法測小燈泡電功率實驗中常見故障及原因分析

常見故障現象原因分析

電源、電流表、導線、開關或滑動變阻器損壞，或

閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表無示數

接線柱接觸不良

燈泡不亮(1)滑動變阻器接成定值電阻；(2)滑動變阻器滑

閉合開關，燈泡不亮，電流表、電壓表有示數

片在阻值最大處還為調節；(3)電源電壓過低

閉合開關，燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉,(1)電流表、電壓表位置互換了；

而電壓表示數卻很大，接近電源電壓（2）燈泡處斷路，即燈泡的燈絲斷了或燈座接觸不

良；

閉合開關，燈泡不亮，電流表有示數，電壓表

燈泡短路

無示數

閉合開關，電流表或電壓表的指針偏轉角度很（1）電流表或電壓表的量程過大；（2）電源電壓太

小低；（3）滑動變阻器接入電路的阻值過大

電表問題閉合開關，電流表或電壓表指針反向偏轉電流表或電壓表的接線柱接反了

閉合開關，電流表或電壓表指針的偏轉角度超（1）電流表或電壓表量程選擇過小；（2）電路中出

過電表的量程現短路；（3）滑動變阻器接入電路中的阻值太小

開關問題連接電路時，接完最后一根導線燈泡立即發光連接電路時，開關一直處于閉合

閉合開關，移動滑動變阻器的滑片時，電表示

滑動變阻器同時接入了上面（或下面）兩個接線柱

數及燈泡的亮度均無變化

閉合開關，無論怎么調節滑動變阻器，電壓表

電源電壓過低

示數總小于燈泡額定電壓

滑動變阻

無論怎么調節滑動變阻器，電壓表示數總大于（1）電源電壓過高；（2）選用滑動變阻器最大阻值

器問題

燈泡的額定電壓過小

閉合開關瞬間，燈泡發出強光后熄滅，電流表滑動變阻器同時接入了上面兩個接線柱或滑動變阻

指針偏轉后又回到零刻度線處，電壓表仍有示器的滑片沒有置于阻值最大位置，導致燈泡兩端電

數壓過高，燈泡燈絲熔斷

"真題回顧

1.（2023?通遼）小華利用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率。已知電源電壓3V且保持不變,

小燈泡額定電壓為2.5V0

&

P

甲乙

（1）請在圖甲中用筆畫線代替導線,將實物圖連接完整（要求：滑片P向右端移動時，燈變亮）。

（2）閉合開關后，小華發現小燈泡不發光，電流表示數幾乎為零，電壓表示數接近3V,則電路

故障可能是

（3）排除電路故障后，重新開始實驗，小華從滑動變阻器連入電路阻值最大時開始記錄數據，

得到小燈泡I-U圖象如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為Wo

（4）測出小燈泡的額定功率后，小華又把燈泡兩端的電壓調為其額定電壓的一半，發現測得的

11

實際功率不等于其額定功率的7,此時它的實際功率35額（選填“大于”或“小于”），

原因是o

（5）實驗中，有甲“15。2A”、乙“25Q2A”、丙“30。2A”三種規格的滑動變阻器供選擇，

小華在該實驗中選用的是（選填“甲”、“乙”或"丙”）。

【解答】解：（1）滑片向右移動時，燈變亮，說明電流變大，則滑動變阻器的有效電阻變小，故

選擇滑動變阻器的右下接線柱串聯接入電路，電路連接如下圖所示：

（2）小燈泡不亮、電流表示數幾乎為零，說明電路可能斷路，電壓表示數接近3V,說明電壓表

與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的支路斷路了，即小

燈泡斷路；

（3）由圖乙可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.3A,燈泡的額定功率為：P

=ULI=2.5VX0.3A=0.75W；

（4）若燈的電阻不變，則當燈泡兩端的電壓調為額定電壓的一半時，根據P=%，燈的實際功

率為額定功率的四分之一，但當燈泡兩端的電壓調為額定電壓的一半時，燈的溫度降低了，此時

燈的電阻減小了，根據P=監，測得的P實＞/P額；

（5）當燈泡兩端電壓最小時，變阻器兩端電壓最大，變阻器的阻值最大，由圖乙知，UL'=0.5

v時，r=O.IA,

根據串聯電路電壓的規律得滑動變阻器兩端的電壓為:

UJ^U-UL'=3V-0.5V=2.5V；

由歐姆定律，則滑動變阻器的最大阻值：

R滑=~Y~=0J^4=25Q，

所以小華實驗中選用的滑動變阻器是乙。

故答案為：（1）見解答圖；（2）小燈泡斷路；（3）0.75；（4）大于；燈的電阻隨溫度的降低而減

小；（5）乙。

2.（2023?吉林）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小燈泡的額定電壓為3V,電源是兩節新的干

電池。

（1）按照甲圖正確連接電路，閉合開關，將滑片調至滑動變阻器的端時，小燈泡正常發

光，此時電流表示數如乙圖，小燈泡的額定功率是Wo

（2）若忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，當滑片調節至某位置時，電流表的示數是0.24A,此時小

燈泡的實際功率是Wo

【解答】解：（1）電源是兩節新的干電池串聯，即3V；小燈泡的額定電壓為3V,故閉合開關，

將滑片調至滑動變阻器的A端時，即滑動變阻器接入電路的阻值為0,小燈泡正常發光；

小燈泡正常發光，此時電流表示數如乙圖，電流表選用小量程，分度值0.02A,其示數為0.48A,

則小燈泡額定功率為:

PL=ULIL=3VX0.48A=1.44W；

（2）由（1）可知，燈泡正常發光時的電阻為：

R=?=^=6.25Q,

因忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，故當滑片調節至某位置時，電流表的示數是0.24A,此時小燈

泡的實際功率為：

P=I2R=（0.24A）2X6.25fi=0.36Wo

故答案為：（1）A；1.44；（2）0.36o

3.（2023?重慶）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，小華準備了以下器材：電源、標有“2.5V”的

(1)如圖甲，請用筆畫線代替導線，正確連接電路。

(2)在開關S閉合前，應將滑片P移到端(選填"A”或"B”)。

(3)閉合開關S,發現燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，該電路故障可能是小燈泡

(4)排除故障后，閉合開關S,移動滑片P,同時眼睛要觀察表的示數，直到示數為

V時，小燈泡正常發光，記錄電壓表和電流表示數。

(5)繼續移動滑片P,讓電壓表示數低于2.5V,某時刻電流表示數如圖乙為A,觀

察燈泡亮度并記錄電表示數；繼續緩慢移動滑片P,讓電壓表示數高出2.5V少許，觀察燈泡亮度

并記錄電表示數。小華根據所有實驗數據作出了小燈泡的U-I圖象，如圖丙，則小燈泡額定功

率為Wo

(6)根據小燈泡U-I圖象和亮度變化，還可以發現

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

【解答】解：(1)“測量小燈泡的電功率”實驗的要求是串聯電路，從電源正極出發，依次連接

開關，滑動變阻器，電流表，燈泡回到電源負極，再將電壓表并接在燈泡兩端，注意燈泡的額定

電壓為2.5V,選擇電壓表的量程為0?3V,與小燈泡并聯接入電路即可，連接電路如圖所示：

甲

(2)為了保護電路，開關閉合前，滑動變阻器的滑片要滑到阻值最大處，故將滑片移至B端。

(3)閉合開關，電流表有示數，電路為通路，燈泡不亮，電壓表沒有示數，說明電壓表所測的

電路短路，即燈泡短路；

(4)為了測量小燈泡的額定功率，要將燈泡電壓調到與額定電壓相等，所以向左移動滑片P的

同時，眼睛應觀察電壓表，直到示數為2.5V,再確定電流表的示數；

(5)電流表的量程為0.6A,分度值為0.02A,由圖知某時刻電流表示數是0.2A,

根據小華對所有實驗數據作出的小燈泡的U-I圖象，可知：當電壓為2.5V時，對應的電流為0.

3A,

該燈泡的額定功率P=UI=2.5VX0.3A=0.75W；

(6)小燈泡的U-I圖象是曲線而不是過原點的直線是因為小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。

故答案為：(1)如上圖所示；(2)B；(3)短路；(4)電壓；2.5；(5)0.2；0.75；(6)小燈泡的

U-I圖象是曲線而不是過原點的直線是因為小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。

4.(2022?涼山州)某同學在“探究小燈泡亮度與實際功率關系”的實驗中，找來了電壓為3V的電

源，額定電壓為2.5V的小燈泡，電流表、電壓表各一只，滑動變阻器一個，開關一個，導線若

干，組裝電路。

+

（1）如圖甲所示，當滑動變阻器的滑片向右滑動時燈泡變亮，請你用筆畫線代替導線將實物圖

正確連接；

（2）該同學共進行了3次測量，并將相關數據記錄在下面表格中，當電壓表示數為2.5V時，電

流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W；

實驗序號電壓U/V電流I/A電阻R/Q電功率P/W燈泡的亮度

11.50.246.250.36較暗

22.5正常

33.00.329.380.96很亮

（3）根據實驗目的分析實驗數據及現象，可以得出結論：小燈泡的亮度隨著實際功率的增大而

變（選填“亮"或"暗"）；

（4）通過分析還可以得出結論：小燈泡的電阻隨著實際功率的增大而變（選填“大”或

“小”）。

【解答】解：（1）滑動變阻器與小燈泡串聯，滑片向右滑動時燈泡變亮，說明電路中的電流變大,

滑動變阻器連入電路的電阻變小，故滑動變阻器右下接線柱連入電路中，如圖所示：

（2）圖乙中電流表選用小量程，分度值為0.02A,示數為0.3A,則小燈泡的額定功率是：「額=

U額I額=2.5VX0.3A=0.75W；

（3）由表中數據可知，小燈泡的實際功率越大，小燈泡越亮，因此可得結論：小燈泡的亮度隨

著實際功率的增大而變亮；

（4）由表中可知，小燈泡兩端的電壓增大，通過小燈泡的電流也增大，但小燈泡兩端的電壓增

加比通過小燈泡的電流增加的更快，由歐姆定律可知，小燈泡的電阻隨電壓增大而增大，由P=

UI可知，電壓和電流都增大時，電功率增大，說明小燈泡的電阻隨著實際功率的增大而變大。

故答案為：（1）如圖所示；（2）0.75；（3）亮；（4）大。

5.（2022?西寧）某中學物理興趣小組，做“測量小燈泡的電功率”實驗，所用小燈泡的額定電壓為

2.5V（燈絲電阻大約1011）,部分電路已連接，如圖1所示。

（1）用筆畫線代替導線，將圖1電路連接完整。（要求滑片P向右移動小燈泡變亮）

（2）連接好電路檢查無誤后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，電

路故障可能是。

（3）排除故障后移動滑片P,當小燈泡正常發光時電流表示數如圖2所示，示數為

A,小燈泡的額定功率是Wo

(4)完成上述實驗后，同學們還想探究“電流與電阻的關系”。準備了5Q、10。、20Q的定值電

阻，繼續用圖1的電路，用5Q的電阻替換小燈泡，其余元件及連接都不變，閉合開關，調節滑

片P至適當位置，收集數據；斷開開關，滑片P位置不動，用10Q電阻替換5Q電阻后，再次閉

合開關，接下來的具體操作是，同時觀察電壓表，直到示數為

V為止；換接20。電阻重復實驗，收集數據得到如圖3的I-R圖象，分析圖象可得出結論:

【解答】解：(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,燈絲電阻大約10。，燈泡正常發光時的電流約為：

1'=/=簪=0.25A,故電流表選用小量程串聯在電路中；

K1UJ2

滑片P向右移動小燈泡變亮，說明電路中電流變大，滑動變阻器阻值變小，故滑動變阻器選用右

下接線柱與電流表串聯，如下圖所示：

(2)連接好電路檢查無誤后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，說明電路是通路；

電壓表無示數，說明電壓表并聯的電路短路或電壓表短路，即電路故障可能是小燈泡短路(或電

壓表短路)；

(3)排除故障后移動滑片P,當小燈泡正常發光時電流表示數如圖2所示，電流表選用小量程,

分度值0.02A,其示數為0.3A,則小燈泡額定功率為：

PL=ULIL=2.5VX0.3A=0.75W；

(4)由圖3可知，定值電阻兩端電壓為：Uv=IR=0.4AX5fl=.......=0.1AX20Q=2V；

實驗中，當把5。的電阻換成10。的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電

阻關系時要控制電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，要增大滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原

理，要增大滑動變阻器電阻阻值，故接下來的具體操作是：將滑動變阻器滑片向左滑動，同時觀

察電壓表，直到示數為2V為止；

由如圖3的I-R圖象可知，定值電阻兩端電壓為一定值，故可得出結論：當電壓一定時，通過

導體的電流與導體的電阻成反比。

故答案為：（1）見解答圖；（2）小燈泡短路（或電壓表短路）；（3）0,3；0.75；（4）將滑動變阻

器滑片向左滑動；2；當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

6.（2023?連城縣校級一模）在進行實驗時，往往需要我們手眼并用，在“測定小燈泡額定功率”的

實驗中，要讓小燈泡在額定電壓下發光，當手移動變阻器滑片時，眼睛應觀察（）

A.燈泡的發光情況B.變阻器滑片的位置

C.電壓表的示數D.電流表的示數

【解答】解：在“額定電壓下測定小燈泡額定功率”的實驗中，當手移動變阻器滑片時，眼睛應

觀察電壓表示數，使燈泡兩端的電壓達到額定電壓，并讀出此時通過燈泡的電流值，最后根據功

率的計算公式，計算燈泡的額定功率。故ABD錯誤，C正確。

故選：Co

7.（2023?江岸區校級模擬）小華按如圖所示的電路圖測量小燈泡的電功率，其中具體有：額定電壓

為2.5V的小燈泡，“35Q1A”的滑動變阻器等元件，檢查無誤后，閉合開關就直接記錄了第一組

數據，以下說法不正確的是（）

A.表格中第2組數據明顯是錯誤的

B.小華所用電源電壓是4V

C.其它器材不變，若用一個定值電阻替換燈泡，就可以用來探究電流與電壓和電阻的關系

D.無論燈變亮還是變暗，小燈泡電壓變化量與電流變化量的比值一定等于滑動變阻器電壓變化

量與電流變化量的比值

【解答】解：A、由第2組數據可知，燈泡的電阻為：

R2=^=^^=11.3Q，

I2U.13/1

第3組燈泡的電阻為：

D_U3_2.1，Q1c/D

R3=77=U^Z"8.IC<R2,

因燈絲電阻隨溫度的升高而增大，第3組燈泡的電阻應該大于第2組燈泡的電阻，而R3<R2,所

以表格中第2組數據是錯誤的，故A正確；

B、檢查無誤后，閉合開關，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據串聯電路電壓規律結合

歐姆定律和第1組數據可知，電源電壓為：

U=Ui+hR滑=0.5V+0.1AX35Q=4V,故B正確；

C、在探究電流與電阻的關系實驗中，需更換不同阻值的定值電阻，而本實驗中只用一個定值電

阻替換燈泡，所以只能探究電流與電壓的關系，不能探究電流與電阻的關系，故C錯誤；

D、因為串聯電路處處電流相等，因此小燈泡的電流變化量一定等于變阻器的電流變化量；因為

電源電壓不變，燈泡兩端電壓和滑動變阻器兩端電壓之和等于電源電壓，故小燈泡的電壓變化量

一定等于變阻器的電壓變化量，所以無論燈變亮還是變暗，小燈泡電壓變化量與電流變化量的比

值一定等于滑動變阻器電壓變化量與電流變化量的比值，故D正確。

故選：Co

8.（2023?道里區一模）如圖是“測量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率”的實驗電路圖。在這個

實驗的具

體操作中，手和眼睛最合理的分工應該是（）

A.手從右向左移動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數

B.手從右向左移動變阻器的滑片，眼睛觀察電流表的示數

C.手從左向右移動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數

D.手從左向右移動變阻器的滑片,眼睛觀察電流表的示數

【解答】解：閉合開關前，滑動變阻器是移動到阻值最大值處，所以在測量小燈泡的額定功率的

實驗中，手移動滑動變阻器的滑片，使它從阻值最大處逐漸減小，眼睛注意觀察電壓表，讓加在

燈泡兩端的電壓達到額定電壓。故A符合題意，BCD不符合題意。

故選：Ao

9.（2023?高新區一模）某小組用“伏安法”測小燈泡額定功率，已知小燈泡額定電壓為2.5V。若

此實驗中只有一只電表壞了，為了測出小燈泡的額定功率，小組同學們增加一個阻值為25Q的定

值電阻Ro,只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開關（單刀雙擲開關分別接“a”、“b”各一

次）測量小燈泡的額定電功率，圖甲、圖乙是他設計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確

的是（）

甲乙

A.兩種方案都能

B.兩種方案都不能

C.甲方案能，乙方案不能

D.甲方案不能，乙方案能

【解答】解：由甲圖可知，單刀雙擲開關接a時，定值電阻Ro和滑動變阻器串聯接入電路，此

時可調整滑動變阻器使Ro上的電壓等于2.5V,但當單刀雙擲開關接b時，因小燈泡電阻與定值

電阻Ro不一定相等，此時不能保證小燈泡兩端電壓為2.5V,故甲圖方案不能測量小燈泡的額定

功率；由乙圖可知Ro和小燈泡、滑動變阻器串聯接入電路，單刀雙擲開關接a時電壓表測量定

值電阻Ro的電壓，單刀雙擲開關接b時電壓表測量定值電阻Ro和小燈泡兩端的總電壓，實驗中

無法通過觀察電壓表來調整滑動變阻器使小燈泡兩端電壓為2.5V,故乙實驗無法測量小燈泡額定

功率。

故選：Bo

10.（2022?長春模擬）“探究小燈泡的電功率”的實驗電路如圖甲所示，實驗中選擇“2.5V”規格的

小燈泡，由三節新干電池組成的電源，實驗中得到的U-I圖像如圖乙。下列說法正確的是（）

A.電壓表應選擇0?15V的量程

B.實驗中應將各組小燈泡的電功率求平均值

C.調節滑片過程發現燈泡亮度變化，這是由燈泡的實際功率變化引起的

D.可用該電路圖探究電流與電壓的關系

【解答】解：A、由于小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選用0?3V的量程，故A錯誤；

B、不同電壓下小燈泡的功率不同并不是實驗誤差，而是小燈泡電阻發生了變化，所以實驗中不

能將各組小燈泡的電功率求平均值，故B錯誤；

C、調節滑片，變阻器連入電路的阻值發生變化，這樣燈泡兩端電壓和電流都會發生變化，由P

=UI知，其實際功率發生變化，所以燈泡亮度會發生改變，故C正確；

D、由控制變量法知，在探究電流與電壓的關系，需要控制電阻不變，而小燈泡的電阻隨溫度的

升高而變大，所以不能用該電路圖探究電流與電壓的關系，故D錯誤。

故選：C。

11.（2023?振安區校級模擬）某小燈泡的額定電流為0.3A,圖甲是小明測量該燈泡功率的實驗電路。

（1）閉合開關進行實驗時，若圖中導線M發生了斷路，則在調節滑片的過程中，會發現電壓表

的示數為V；電流表的示數為Ao

（2）小明將滑片移至某處時，兩電表的示數如圖乙所示，小燈泡的功率為Wo

（3）為測量該小燈泡的額定功率，小強設計了圖丙所示實驗電路，所用電源電壓恒定，Ri、R2

均為電阻箱（0?999.9Q）。

①實驗步驟如下：

第1步：僅閉合S1，R2調至5。時，電流表的示數為0.3A。

第2步：僅閉合S2、Ri、R2分別調至6。和9Q時，電流表的示數為0.3A。

則小燈泡正常發光時的電阻為。，額定功率為Wo

②小強對圖丙電路及操作進行了下列調整，其中仍能完成測量的有=

A.將Ri換成導線

B.將R2換成導線

C.將R2換成適當規格的滑動變阻器

D.在實驗操作時，先閉合的開關是S2

【解答】解：(1)閉合開關，導線M斷路時，小燈泡開路，電壓表在電路中相當于斷開，則電路

中的電流幾乎為零，即電流表的示數為0A；電壓表相當于測量電源兩端電壓，即電壓表的示數

為3V；

(2)由圖甲可知，電壓表測量小燈泡兩端電壓，由圖乙可知，電壓表所選量程為0?3V的量程，

分度值為0.1V,示數為：1.5V；電流表所選量程為0?0.6A的量程，分度值為0.02A,示數為：0.

24A,小燈泡此時的功率為：P=UI=1.5VX0.24A=0.36W；

(3)①在第1步實驗中，僅閉合Si,R2調至5Q時，R2與L串聯，電路中的電流為0.3A,即通

過小燈泡的電流ILI=I額=0.3A,小燈泡正常發光，

電路中的總電阻為：R^=R2+RL；

在第2步實驗中，僅閉合S2、Ri與R2串聯，當電路中的電流仍為0.3A時，電路中的總電阻為：

R總'=R2'+RI；

由歐姆定律可知，在電源電壓恒定時，兩次電路中的電流相等，則兩次電路的總電阻相等，即R

總=R總'，

由此可得：5H+RL=90+60,

則小燈泡正常發光的電阻為：RL=10Q,

小燈泡的額定功率為：P額=U額I額=1額2RL=(0.3A)2xion=o.9w；

②在設定的4種調整中，只要能測出小燈泡正常發光時的電阻，就可利用公式P額=U額I額=1額

2RL求得小燈泡的額定功率。

A、將Ri換成導線。當只閉合Si時，L與R2串聯，調節R2,使電流表的示數為0.3A,則小燈泡

正常發光，讀出電阻箱的阻值為R2；當只閉合S2時，L被短路，調節R2,使電流表的示數仍為

0.3A,讀出電阻箱R2的阻值為R2‘，則小燈泡正常發光的電阻為：RL=R2'-R2,故A調整仍

能完成小燈泡額定功率的測量；

B、將R2換成導線。當只閉合Si時，只有L連入電路，電路中的電流大小不一定剛好為0.3A,

故不能確保小燈泡是否正常發光；若同時閉合Si、S2,L與Ri并聯，兩者互不影響，也不能確

保L是否正常發光，故B調整不能完成小燈泡額定功率的測量；

C、將R2換成適當規格的滑動變阻器。當只閉合Si時，L與滑動變阻器串聯，調節滑動變阻器，

使電流表的示數為0.3A,則小燈泡正常發光；當只閉合S2時，保持滑動變阻器的滑片位置不變,

調節Ri,使電流表的示數仍為0.3A,讀出電阻箱的阻值為Ri,則小燈泡正常發光的電阻為：RL

=RI,故C調整仍能完成小燈泡額定功率的測量；

D、在實驗操作時，先閉合的開關是S2。如圖丙所示，當僅閉合S2時，Ri與R2串聯，分別調節

兩個電阻箱，使電流表的示數為0.3A,

讀出兩電箱的示數分別為：Ri和R2；當僅閉合Si時，L與R2串聯，調節R2,使電流表的示數

為0.3A,則小燈泡正常發光，讀出電阻箱R2的阻值為R2’，

則小燈泡正常發光的電阻為：RL=RI+R2-R2'，故D調整仍能完成小燈泡額定功率的測量；

故選：ACDo

故答案為：(1)3；0；(2)0.36；(3)①10；0.9；②ACD。

12.(2023?長春模擬)如圖甲所示為“伏安法”測量小燈泡電功率的實驗裝置，小燈泡的額定電壓

為2.53

甲乙

(1)連接電路時，開關應(選填“斷開”或“閉合”)。

(2)圖甲中有一根導線連接錯誤，請你把它找出來并打上“X”，再用筆重新畫一根正確連接的

導線。

(3)改正電路后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數恰好為2.5V,此時電

流表的示數如圖乙所示，其讀數為A,由此可知小燈泡的額定功率P額=

_W；繼續調節滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數為1.25V,此時小燈泡的實際功率為P實，

貝實干(選填或"=")。

4

(4)在實際測量的過程中，調節滑片P使滑動變阻器接入電路中的電阻減小AR*兩端電壓減

小AU滑，相應的小燈泡的阻值變化ARL、兩端電壓變化AUL,則AR滑______ARL,AU滑____

_AUL(兩空均選填或"=")。

【解答】解：(1)為保護電路，連接電路時，開關應斷開；

(2)圖中電流表與燈并聯了，電壓表與燈串聯了，應該使電流表與燈串聯，電壓表與燈并聯，

改正后如下圖所示：

(3)調節滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數恰好為2.5V(即燈泡正常發光)，此時電流表的

示數如圖乙所示，

根據圖甲可知電流表選用小量程，分度值為0.02A,則圖乙中電流表的示數為0.32A,

小燈泡的額定功率為：P額=UI=2.5VX0.32A=0.8W；

TT2

電壓表的示數為1.25V時，即實際電壓為額定電壓的一半，若燈泡的電阻不變，由P=3可知，

燈泡的實際功率變為額定功率的四分之一；但燈泡的電阻要隨溫度的變化而變化，當燈泡兩端的

電壓減小時，通過燈的電流變小，根據P=UI可知燈的實際功率減小，燈絲的溫度降低，燈泡的

電阻減小，根據p=^可知，當小燈泡兩端的實際電壓為額定電壓一半時，小燈泡的實際功率P

實大于［P額；

(4)在實際測量過程中，調節滑動變阻器接入電路中的電阻減小時，變阻器兩端的電壓減小，

則燈泡兩端的電壓增大，電路中電流也增大，根據歐姆定律可知電路中總電阻變小，

由于燈泡兩端的電壓增大，電流增大，則燈泡的實際功率變大，燈絲的溫度升高，則燈泡的電阻

會變大，根據R總=口滑+&可知：只有當變阻器接入電路中的電阻減小量AR滑大于燈泡的阻值

增加量△RL才會使得總電阻變小，即AR滑＞ARL；

圖中小燈泡和滑動變阻器串聯，由串聯電路的電壓特點可知U=U滑+UL,由于電源電壓不變，所

以小燈泡兩端電壓的增大量AUL與滑動變阻器兩端電壓的減小量AU滑相等，即AU滑=AUL。

故答案為：（1）斷開；（2）見解答圖；（3）0.32；0.8；＞；（4）＞；=。

13.（2023?曲江區校級三模）小明在測量額定電壓為2.5V小燈泡L的額定功率時，選擇了電壓恒定

的電源、滑動變阻器、電壓表和電流表等器材，設計了如圖甲所示的電路。

（1）正確連接電路后，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至最（選填“左”或“右”）

端，閉合開關后，發現電流表和電壓表的指針均不發生偏轉。則電路出現的故障可能是滑動變阻

器o

（2）排除故障閉合開關，適當移動滑片，當電壓表的示數為2V時，為了測小燈泡的額定功率，

應使滑動變阻器連入電路的阻值（選填“變大”或“變小”）。小燈泡正常發光時，電

流表的示數如圖乙所示為A,小燈泡的額定功率為Wo

（3）小明用一個電流表測量額定電壓為U額的小燈泡L2的額定功率，如圖丙，已知定值電阻的

阻值為Ro、電源電壓未知。請你完成下面的步驟：

①將電流表串聯在b點，只閉合開關S和Si,調節滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發光。

②電流表位置不變，只閉合開關S和S2,滑動變阻器滑片位置（選填“保持不動”、

“向右移動”或“向左移動”），讀出電流表的計數為I。

③小燈泡L2的額定功率表達式為：「額=o

【解答】解：（1）為了保護電路，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處，即最左端;

閉合開關后，發現電流表的指針不發生偏轉，說明電路可能有斷路，電壓表無示數，表明電壓表

兩接線柱與電源兩極存在斷路，則電路出現的故障可能是滑動變阻器斷路；

（2）排除故障閉合開關，適當移動滑片，當電壓表的示數為2V時，小于燈泡額定電壓2.5V,

為了測小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小變阻器兩端

的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器接入電路的阻值，故應使滑動變阻器連入電路的阻值變小;

小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A,其示數為0.

4A,小燈泡的額定功率為：

P=UI=2.5VX0.4A=1W；

（3）①將電流表串聯在b點，只閉合開關S和Si,調節滑動變阻器的滑片使電表的示數為署燈

泡正常發光；

②只閉合開關S和S2,滑動變阻器滑片位置保持不動，讀出電表的示數為I;

③在①中，燈泡和定值電阻并聯，電流表測通過定值電阻的電流，根據并聯電路各支路兩端電

壓相等，當燈泡兩端的電壓為U額時燈泡正常發光，此時定值電阻兩端的電壓等于燈泡的額定電

壓，通過定值電阻的電流為Io=$,所以應節滑動變阻器的滑片使電表的示數為小；

在②中，變阻器滑片位置保持不動，燈泡和定值電阻仍并聯，電流表測干路電流，電表的示數為

I;由于電路結構不變，電路中電阻不變，電流不變，此時燈泡仍正常發光；根據并聯電路干路電

流等于各支路電流之和，所以通過燈泡的電流為12=1-10=1-3，小燈泡L2的額定功率表達式

為：

P額=1^額12=11額（I—予宗）。

故答案為：（1）左；斷路；（2）變小；0.4；1；（3）②保持不動；③U額（1一餐）。

14.（2023?沈陽三模）小明測量標有“2.5V”字樣（正常工作電流約為0.25A）小燈泡的額定功率。

現有器材：電壓為4.5V的電源、開關、電壓表（量程0?3V）、電流表（量程0?0.6A）、導線若

干，另有三種規格的滑動變阻器可供選擇：Ri（5Q,1A）、R2（2011,0.5A）、R3（50（1,0.2A）,

按照如圖1甲所示的實驗電路進行實驗，請完成下列問題：

圖1

（1）小明在檢查電路連接時，發現有一根導線連接錯誤。請在圖1甲中找出這跟連接錯誤導線,

并打“X”，然后再用筆畫線代替導線，把它改到正確的位置上；

(2)通過估算，滑動變阻器應該選用(選填“Ri”、“R2”或“R3”)；

(3)正確連接電路、閉合開關后，移動滑片P到某一點時，電壓表示數如圖1乙所示，若要測

量小燈泡的額定功率，應將圖1甲中的滑動變阻器的滑片P向(選填"A”或"B”)端

移動；

(4)通過移動滑動變阻器的滑片P,觀察小燈泡的亮度，并根據記錄的多組數據繪制出了如圖1

丙所示的I-U圖象。由圖象可知小燈泡的額定功率是W,小燈泡變亮時，小燈泡

燈絲的電阻(選填“變大”、“變小”或“不變”)；

(5)完成上述實驗后，小明又借助上述實驗中的部分器材及已知阻值為Ro的定值電阻，設計了

如圖2所示的實驗電路，測量出了另一個額定電壓為Ui的小燈泡正常發光時的額定電功率。請

你幫助小明將下列實驗步驟補充完整：

①連接好實驗電路，閉合開關S,將開關Si撥到觸點(選填“1”或"2”)，移動滑動變

阻器的滑片，使電壓表的示數為燈泡的額定電壓Ui；

②保持滑片的位置不動，再將開關Si撥到另一個觸點，讀出電壓表的示數為U2;

③該小燈泡正常發光時的額定電功率的表達式P額=絢(用Ui、U2、Ro表示)。

【解答】解：(1)原電路圖中，電流表與燈泡并聯，電壓表串聯在電路中是錯誤的，在測小燈泡

的額定功率實驗中，燈泡、滑動變阻器和電流表串聯，電壓表并聯在燈泡兩端，如下圖所示：

(2)小燈泡的額定電壓為2.5V,正常工作電流約為0.25A,

由串聯電路的規律及歐姆定律，燈正常發時滑動變阻器連入的電阻：R滑=寫上=竺3歲=8

1U.Z3/1

。，由于額定電流為0.25A,滑動變阻器的最小電阻為8。，故選滑動變阻器是R2；

(3)正確連接電路、閉合開關后，移動滑片P到某一點時，電壓表示數如圖1乙所示，電壓表

選用小量程，分度值0.1V,其示數為2.2V,小于燈泡額定電壓2.5V,若要測量小燈泡的額定功

率，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小滑動變阻器兩端的電壓，根據分壓

原理，應減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應將圖甲中的滑片P向A端移動；

(4)由圖1丙所示的I-U圖像可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.3A,

則小燈泡額定功率為：

PL=ULIL=2.5VX0.3A=0.75W；

燈泡的亮度由實際功率決定，小燈泡變亮時，實際功率變大，溫度升高，燈絲的電阻隨溫度的升

高而變大；

(5)實驗步驟:

①接好實驗電路，閉合開關S,將開關Si撥到觸點2移動滑片，使電壓表的示數為燈泡的額定

電壓Ui；

②滑片的位置保持不動，再將開關S1撥到另一個觸點讀出電壓表的示數為U2；

③在步驟①中，燈泡、Ro和滑動變阻器串聯在電路中，電壓