第15章-電功和電熱（實(shí)驗(yàn)探究題）-2022-2023蘇科版九年級(jí)物理上學(xué)期期末復(fù)習(xí)專題精煉

第15章電功和電熱（實(shí)驗(yàn)探究題）【期末題匯編】20222023蘇科版九年級(jí)物理上學(xué)期期末復(fù)習(xí)專題精煉一．電功與電能的計(jì)算1．（2021秋?江陰市期末）某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)記錄傳送帶上輸送產(chǎn)品數(shù)量的計(jì)數(shù)裝置，其原理如圖甲、乙電路所示。已知電源電壓U1＝18V，U2＝9V，電阻箱R2調(diào)到200Ω，R是個(gè)標(biāo)有“9V4.5W”的自動(dòng)計(jì)數(shù)器，R1是一種光敏元件．每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品均勻通過時(shí)，射向R1的紅外線會(huì)被產(chǎn)品擋住。R1的電阻會(huì)變大，信號(hào)觸發(fā)器兩端的電壓UAB＝U0時(shí)就使乙圖電路中S2閉合，使自動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次。圖丙是對產(chǎn)品輸送計(jì)數(shù)項(xiàng)目進(jìn)行測試后，信號(hào)觸發(fā)器記錄的某一時(shí)段AB間的電壓隨時(shí)間變化的圖像。（1）自動(dòng)計(jì)數(shù)器正常工作時(shí)的電流為0.5A。（2）如丙圖，傳送帶勻速輸送產(chǎn)品連續(xù)工作1min，自動(dòng)計(jì)數(shù)器消耗的電能為27J。（3）當(dāng)產(chǎn)品擋住了射向R1的紅外線，信號(hào)觸發(fā)器接通受控電路時(shí)，U0為2V和R1阻值為1600Ω。（4）由于整個(gè)裝置工作時(shí)間較長，導(dǎo)致U1的電壓逐漸減小，現(xiàn)場又沒有適合U1的電源更換，為了能使計(jì)數(shù)器正常工作，可以對甲圖電路做的調(diào)節(jié)是適當(dāng)將電阻箱R2的阻值調(diào)大（或者適當(dāng)將信號(hào)觸發(fā)器的觸發(fā)電壓調(diào)低）?！敬鸢浮浚?）0.5A；（2）27；（3）2；1600；（4）適當(dāng)將電阻箱R2的阻值調(diào)大（或者適當(dāng)將信號(hào)觸發(fā)器的觸發(fā)電壓調(diào)低）。【解析】解：由甲圖電路知，R1與R2串聯(lián)，AB間電壓為R2兩端電壓；（1）由圖乙可知，受控電路為R的簡單電路，根據(jù)P＝UI知，自動(dòng)計(jì)數(shù)器正常工作時(shí)的電流為：I＝＝＝0.5A；（2）根據(jù)圖丙知計(jì)數(shù)一次消耗電能的時(shí)間0.4s﹣0.36s＝0.04s，即0.4s內(nèi)有0.04s消耗電能，所以1min內(nèi)消耗電能的總時(shí)間×60s＝6s，由P＝可得，1min內(nèi)自動(dòng)計(jì)數(shù)器消耗的電能：W＝PRt＝4.5W×6s＝27J；（3）當(dāng)產(chǎn)品擋住射向R1的紅外線時(shí)，R1的電阻會(huì)變大，根據(jù)I＝可知，電路的電流減小，R2兩端的電壓減小，由圖知，此時(shí)AB端的電壓為2V；此時(shí)電路的電流為：I′＝＝＝0.01A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，R1兩端的電壓為：UR1＝U1﹣U0＝18V﹣2V＝16V，R1的電阻為：R1＝＝＝1600Ω；（4）由于整個(gè)裝置工作時(shí)間較長，導(dǎo)致U1的電壓逐漸減小，根據(jù)歐姆定律I＝可知，電路的電流減小，U0減小，要使U0增大為原來的電壓值，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，需要增大R2的電阻。也可以適當(dāng)將信號(hào)觸發(fā)器的觸發(fā)電壓調(diào)低，使計(jì)數(shù)器正常工作。二．電能表2．（2021秋?吳江區(qū)期末）為了解家用節(jié)能燈的耗能情況，小明進(jìn)行了以下實(shí)踐。（1）如圖所示是小明家節(jié)能燈和電能表的實(shí)物。如圖中電能表的示數(shù)為3415.2kW?h，該電能表所接電路允許使用的最大電功率是8800W。（2）接著打開室內(nèi)的一盞節(jié)能燈，節(jié)能燈正常發(fā)光。他以指示燈某一次閃爍后立即開始計(jì)時(shí)，1min電能表指示燈閃爍了50次，則電功率是1000W，他發(fā)現(xiàn)與節(jié)能燈銘牌標(biāo)值明顯不符，原因最可能是B。A.小明家的節(jié)能燈比較特殊，功率很大B.小明沒有關(guān)閉其他的用電器（3）解決上述問題后，小明經(jīng)過思考設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案重新進(jìn)行測量。甲方案：測量出電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時(shí)間t；乙方案：以指示燈某一次閃爍后立即開始計(jì)時(shí)，測量閃爍3次所用時(shí)間t。你認(rèn)為乙（選填“甲”或“乙”）方案更合理，并說出另一個(gè)方案的不足之處：所需時(shí)間太長?！敬鸢浮浚?）3415.2；8800；（2）1000；B；（3）乙；所需時(shí)間太長?！窘馕觥拷猓海?）電能表讀數(shù)：數(shù)字方框中最后一位是小數(shù)，單位是kW?h，由圖可知，電能表示數(shù)為3415.2kW?h；據(jù)電能表的表盤參數(shù)可知，家中用電器的總功率不能超過P大＝UI＝220V×40A＝8800W；（2）3000imp/（kW?h）表示電路中用電器每消耗1kW?h電能，電能表的指示燈閃爍3000次，則電能表指示燈閃爍了50次，節(jié)能燈消耗的電能：W＝＝；節(jié)能燈的電功率：P＝＝＝1kW＝1000W；由圖可知，節(jié)能燈的額定功率為10W，此時(shí)計(jì)算出的結(jié)果為1000W，兩者相差很大，所以據(jù)實(shí)際情況分析可知，很可能是由于在測量時(shí)小明沒有關(guān)閉其他的用電器造成的，故選B；（3）由P＝可知，電能表顯示消耗1kW?h電能所用的時(shí)間t＝＝＝100h，時(shí)間太長，此方案不合理；若測量電能表指示燈閃爍3次所用時(shí)間是比較好測量和記錄的，所以據(jù)此方法計(jì)算出節(jié)能燈的電功率更合理，故乙方案更合理。三．電功率的計(jì)算3．（2021秋?高郵市期末）小明在研究家里的“超級(jí)快充”充電器時(shí)，可快速把“3.6V，4400mA?h”的電池充滿，極大方便了人們的使用，通過閱讀說明書，小明知道了原來在充電器的內(nèi)部存在降壓變壓器使充電器輸出電壓為4.4V。可將變壓器原理簡化為：原線圈匝數(shù)n1，副線圈匝數(shù)n2，若輸入電壓U1，輸出電壓U2，則由關(guān)系式為：U1/U2＝n1/n2。有沒有升壓的變壓器呢？小明通過查閱資料知道提高電壓可以很有效的降低電能在輸電線上的損耗。2020年7月我國1100千伏特高壓輸電線路從新疆到安徽，全線貫通，創(chuàng)造了超高壓輸電的記錄，為我國構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系作出了貢獻(xiàn)。電池名稱鋰離子電池充電電壓4.4V工作電壓3.6V容量4400mA?h（1）充電器為充電時(shí)，電流通過電池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，若原線圈的匝數(shù)為1100圈，要使充電器的輸出電壓為4.4V，副線圈匝數(shù)為22圈。（2）一個(gè)標(biāo)注“輸出4.4V，10A”的快速充電器，假設(shè)充電效率為90%，選用快速充電器將電池從零充滿需要的時(shí)間為1760s。（3）我國正在實(shí)驗(yàn)1500kV的特高壓輸電技術(shù)，若甲、乙兩地原來用500kV的超高壓輸電，現(xiàn)用1500kV的特高壓輸電，當(dāng)輸電功率相同時(shí)，則線路上的功率損耗為原來的倍。（4）由電廠向用戶輸電，輸送的功率P一定，關(guān)于輸電電壓U與輸電電流的I的關(guān)系圖像正確的是C?！敬鸢浮浚?）化學(xué)；22；（2）1760；（3）；（4）C?！窘馕觥拷猓海?）充電器為充電時(shí)，電流通過電池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；若原線圈的匝數(shù)為1100圈，要使充電器的輸出電壓為4.4V，由＝可知，副線圈匝數(shù)為：n2＝＝＝22圈；（2）已知電池充滿儲(chǔ)存的電能為W＝UIt＝3.6V×4400×10﹣3A×3600s＝57024J，充電效率為η＝90%，由η＝可知充電器消耗的電能為：W耗＝＝＝63360J，選用快速充電器時(shí)，根據(jù)W＝UIt可知電池從零充滿需要的時(shí)間為：t′＝＝＝1440s；（3）當(dāng)以不同電壓輸送時(shí)，由于輸電的功率是一定的，則有P＝U1I1＝U2I2，而在線路上損失的功率為P損失＝I2R＝R＝，則損失的功率與電壓的平方成反比；輸電線電阻不變，甲、乙兩地原來用500kV的超高壓輸電，現(xiàn)用1500kV的特高壓輸電，輸電電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)P損失＝I2R＝R＝可知，損失的功率變?yōu)樵瓉淼?；?）根據(jù)公式P＝UI可知，輸送的功率P一定時(shí)，電壓越大，電流越小，即電壓與電流成反比，故圖C正確。4．（2021秋?姑蘇區(qū)校級(jí)期末）閱讀短文，回答問題。我市居民家庭主要使用管道天然氣，11月1日，小明對搬入不久的新家燃?xì)馐褂们闆r進(jìn)行了調(diào)查，觀察到他家的智能型燃?xì)獗肀肀P如圖甲所示，他記得剛搬入時(shí)燃?xì)獗硎緮?shù)為0，表盤上還有“欠費(fèi)”、“閥門”、“系統(tǒng)”三個(gè)由發(fā)光二極管做成的指示燈，正常工作時(shí)“系統(tǒng)指示燈”常亮，通過查詢資料，他把相關(guān)技術(shù)參數(shù)列在了表一中，其中“公稱流量”是指在額定條件下，單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的燃?xì)獾淖畲罅髁浚硗?，他在新聞網(wǎng)上查到，目前蘇州市民用管道天然氣的階梯價(jià)格為：一擋年用氣量上限為300m3，價(jià)格為2.75元/m3；二擋年用氣量為300m3至600m3，價(jià)格為3.3元/m3；三擋年用氣量大于600m3，價(jià)格為4.13元/m3。小明家里還安裝了“水”地暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)以天然氣為能源，通過天然氣壁掛爐（熱水器）將水加熱，熱水循環(huán)流過房間地板下的散熱管道來提高室溫，壁掛爐的銘牌如表二，其中，額定熱負(fù)荷27kW指的是熱水器供熱水時(shí)，1s內(nèi)水吸收的最大熱量為27kJ（1kJ＝103J），額定熱負(fù)荷熱水效率是指在額定熱負(fù)荷下，水吸收的最大熱量與燃?xì)馔耆紵懦鰺崃康谋戎?。表一智能燃?xì)獗砑夹g(shù)參數(shù)/型號(hào)GS2.5公稱流量m3/h2.5最大流量m3/h4.0最小流量m3/h0.025工作壓強(qiáng)kPa50工作電壓V6工作電流μA8表二壁掛爐熱水器型號(hào)：TURBO28kW點(diǎn)火方式電子燃?xì)夥N類天然氣額定熱負(fù)荷kW27額定熱負(fù)荷熱水效率90%（1）燃?xì)獗砩系娜齻€(gè)指示燈是由半導(dǎo)體（半導(dǎo)體/超導(dǎo)體）材料制成，它們之間是并聯(lián)，根據(jù)表一可知，整個(gè)燃?xì)獗碓谡９ぷ鲿r(shí)的電功率為4.8×10﹣5W；（2）根據(jù)燃?xì)獗硎緮?shù)，他家目前共消耗的燃?xì)饬繛?08m3，若按照“公稱流量”算，每天正常使用燃?xì)獾钠骄鶗r(shí)間為0.64h，則小明搬進(jìn)新家130天；（3）除了每天正常燃?xì)馐褂昧客猓?2月份起家里開啟地暖設(shè)備，燃?xì)赓M(fèi)大大增加，若熱水器在額定熱負(fù)荷下工作，每天工作8h，則12月份用于供暖至少需要消耗720m3的天然氣，他家12月份共需付費(fèi)約2795.88元（每個(gè)月按30天計(jì)算，天然氣的熱值是3.6×107J/m3）；（4）小明家安裝了家用燃?xì)鈭?bào)警器，燃?xì)鈭?bào)警器的核心是氣體傳感器（氣敏電阻），其阻值隨燃?xì)鉂舛鹊纳叨鴾p小。如圖乙所示，是模擬燃?xì)庑孤z測原理的電路圖，R1為氣敏電阻，R為可調(diào)試變阻器。當(dāng)燃?xì)膺_(dá)到一定濃度，與A、B、C中某兩點(diǎn)相接的聲光報(bào)警裝置的電壓就會(huì)升高，當(dāng)電壓升高到一定值時(shí)，就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，若電源電壓恒為12V，氣敏電阻R1的阻值與天然氣濃度間的關(guān)系如圖丙所示。在某次調(diào)試中，當(dāng)可調(diào)試變阻器R的阻值為20Ω，天然氣濃度達(dá)到0.8g/m3，燃?xì)鈭?bào)警器報(bào)警，則下列說法中正確的是C。A.當(dāng)天然氣濃度增加時(shí)，氣敏電阻R1的阻值隨之增大B.當(dāng)燃?xì)鈭?bào)警器報(bào)警時(shí)，電路中的電流為150mAC.若要適當(dāng)提高燃?xì)鈭?bào)警的靈敏度，在其他條件不變的情況下，可以適當(dāng)調(diào)大調(diào)試電阻RD.若需要選用儀表監(jiān)控輸出信號(hào)，濃度升高時(shí)，儀表示數(shù)也增大，則可以選用電壓表接在AB之間（5）現(xiàn)用另一個(gè)電阻箱在無燃?xì)鈼l件下對上述電路進(jìn)行調(diào)試，使電路能在天然氣濃度達(dá)到0.8g/m3時(shí)，燃?xì)鈭?bào)警器報(bào)警，為此，先將該電阻箱調(diào)為10Ω，然后還需要經(jīng)過三個(gè)關(guān)鍵的調(diào)試步驟才能完成調(diào)試。第一步：斷開開關(guān)，用電阻箱替換氣敏電阻；第二步：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，直到燃?xì)鈭?bào)警器剛好報(bào)警；第三步：斷開開關(guān)，用氣敏電阻替換電阻箱，完成電路調(diào)試。【答案】（1）半導(dǎo)體；并；4.8×10﹣5；（2）208；130；（3）720；2795.88；（4）C；（5）電阻箱；用氣敏電阻替換電阻箱?！窘馕觥拷猓海?）三個(gè)指示燈都是由發(fā)光二極管做成，二極管是由半導(dǎo)體材料制成的；由題意可知，三個(gè)指示燈能夠獨(dú)立工作、互不影響，則它們應(yīng)并聯(lián)在電路中；由表一中數(shù)據(jù)可知，燃?xì)獗碓谡９ぷ鲿r(shí)電壓為6V，電流為8μA，則燃?xì)獗碓谡９ぷ鲿r(shí)的電功率：P＝UI＝6V×8×10﹣6A＝4.8×10﹣5W；（2）由燃?xì)獗淼氖緮?shù)可知，他家目前共消耗的燃?xì)饬繛閂＝208m3；根據(jù)“公稱流量”的定義可知，小明家每天消耗的燃?xì)饬浚篤0＝2.5m3/h×0.64h＝1.6m3，則小明搬進(jìn)新家的天數(shù)：n＝＝＝130天；（3）由額定熱負(fù)荷的定義可知，熱水器供熱水時(shí)每天水吸收的熱量：Q吸＝27kW×8×3600s＝777600kJ＝777600×103J＝7.776×108J，由額定熱負(fù)荷熱水效率的定義可知，熱水器需要的熱量：Q放＝＝＝8.64×108J，由Q放＝Vq可知，供暖消耗的燃?xì)饬浚篤暖＝＝＝24m3，12月份用于供暖消耗的燃?xì)饬浚篤暖總＝30×24m3＝720m3，則小明家每天消耗的燃?xì)饬浚篤1＝V0+V暖＝1.6m3+24m3＝25.6m3，他家12月份共消耗燃?xì)饬浚?0×25.6m3＝768m3，則12月份所消耗燃?xì)饬繉儆谝粨跄暧脷饬繛椋?00m3﹣208m3＝92m3，屬于二擋年用氣量為600m3﹣300m3＝300m3，屬于三擋年用氣量為768m3﹣300m3﹣92m3＝376m3，所以他家12月份共需付費(fèi)：92m3×2.75元/m3+300m3×3.3元/m3+376m3×4.13元/m3＝2795.88元；（4）A、由圖丙可知，當(dāng)天然氣濃度增加時(shí)，氣敏電阻R1的阻值隨之減小，故A錯(cuò)誤；B、由圖乙可知，氣敏電阻R1與可調(diào)試變阻器R串聯(lián)，由圖丙可知，天然氣濃度達(dá)到0.8g/m3時(shí)，氣敏電阻R1的阻值為10Ω，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流：I＝＝＝0.4A，故B錯(cuò)誤；C、在其他條件不變的情況下，當(dāng)適當(dāng)調(diào)大調(diào)試電阻R時(shí)，由串聯(lián)分壓原理可知，氣敏電阻R1兩端分得的電壓變化越明顯，燃?xì)鈭?bào)警的靈敏度越高，故C正確；D、由圖丙可知，當(dāng)天然氣濃度增加時(shí)，氣敏電阻R1的阻值隨之減小，由串聯(lián)分壓原理可知，氣敏電阻R1兩端的電壓減小，故D錯(cuò)誤。（5）現(xiàn)用另一個(gè)電阻箱在無燃?xì)鈼l件下對上述電路進(jìn)行調(diào)試，使電路能在天然氣濃度達(dá)到0.8g/m3時(shí)，燃?xì)鈭?bào)警器報(bào)警，為此，先將該電阻箱調(diào)為10Ω，然后還需要經(jīng)過三個(gè)關(guān)鍵的調(diào)試步驟才能完成調(diào)試。第一步：斷開開關(guān)，用電阻箱替換氣敏電阻；第二步：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，直到燃?xì)鈭?bào)警器剛好報(bào)警；第三步：斷開開關(guān)，用氣敏電阻替換電阻箱，完成電路調(diào)試。四．實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率5．（2021秋?建鄴區(qū)期末）兩只銘牌模糊的小燈泡L1、L2，僅能看清分別標(biāo)有“2.5V”和“3.8V”字樣。（1）圖甲是小明測量小燈泡L1電功率時(shí)連接的實(shí)物圖。①請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。②電路連接正確后，閉合開關(guān)，小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是C（填序號(hào)）。A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光③問題解決后，移動(dòng)滑片P，記錄多組數(shù)據(jù)，繪制成如圖乙所示的I﹣U圖像，由此可知小燈泡的額定功率是0.625W。（2）小華利用圖丙所示的電路測出了小燈泡L2的額定功率。①閉合開關(guān)S，S1接1，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片P移至最左端，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)為3.8V。②閉合開關(guān)S，S1接2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P，使電壓表的示數(shù)仍為3.8V。③保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片P不動(dòng)，將電阻箱的調(diào)為0Ω，讀出電壓表的示數(shù)U1，再將電阻箱調(diào)為10Ω，記為R0，讀出電壓表的示數(shù)U2。④小燈額定功率的表達(dá)式為（用U額、U1、U2、R0表示）。⑤為了更簡單地測出小燈泡的額定功率，只需將R1和R2互換位置。【答案】（1）①如上圖；②C；③0.625；（二）①1；②2；④；⑤R1；R2。【解析】解：（1）①小燈泡L1額定電壓小于2.5V，所以電壓表應(yīng)選擇小量程與燈泡并聯(lián)，如圖所示：；②閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，燈泡沒壞，也不是斷路，可能是連入電路的電阻過大，電路中電流過小造成的，所以下一步操作：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，故選C；③由圖丙所示I﹣U圖像可知，燈泡兩端電壓2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.25A，則燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）①閉合開關(guān)S，S1接1，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片P移至最左端，此時(shí)R1接入電路中的電阻為0，調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)為3.8V，此時(shí)燈泡正常發(fā)光。②閉合開關(guān)S，S1接2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P，使電壓表的示數(shù)仍為3.8V，此時(shí)接入電路的電阻與燈泡的電阻是相同的。③保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片P不動(dòng)，將電阻箱的調(diào)為0Ω，讀出電壓表的示數(shù)U1，該示數(shù)為電源電壓；再將電阻箱調(diào)為10Ω，記為R0，讀出電壓表的示數(shù)U2，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，電阻箱兩端的電壓為：U'1＝U1﹣U2；根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻箱的電流為：I1＝＝；串聯(lián)電路中電流處處相等，所有通過R1的電流為；此時(shí)接入電路中的電阻為：R1＝＝＝R0；所有小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為RL＝R0；④小燈額定功率的表達(dá)式為：P＝＝＝。⑤為了更簡單地測出小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)中可以將滑動(dòng)變阻器與電阻箱的位置互換，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開關(guān)S，S1接1，調(diào)節(jié)電阻箱示數(shù)為0，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P，使電壓表的示數(shù)為3.8V，燈泡正常發(fā)光；②閉合開關(guān)S，S1接2，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)仍為3.8V，讀出電阻箱的示數(shù)，該示數(shù)與燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻相同，從而根據(jù)公式P＝求出功率的大小。6．（2021秋?鼓樓區(qū)期末）某小燈泡的額定電流為0.3A，圖1是小明測量該燈泡功率的實(shí)驗(yàn)電路（電源電壓恒為3V）。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將滑動(dòng)變阻器連入電路，使之接入電路的阻值最大。（2）閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，若圖中導(dǎo)線M發(fā)生了斷路，則在調(diào)節(jié)滑片的過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為3V，電流表的示數(shù)為0A。（3）排除故障后，小明將滑片移至某處時(shí)，兩電表的示數(shù)如圖2所示，此時(shí)小燈泡的功率為0.36W。（4）為測量該小燈泡的額定功率，小強(qiáng)設(shè)計(jì)了圖3所示實(shí)驗(yàn)電路，所用電源電壓恒定（未知），R1、R2均為電阻箱（0～999.9Ω）。①實(shí)驗(yàn)步驟如下：第1步：僅閉合S1，R2調(diào)至5Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。第2步：僅閉合S2，R1、R2分別調(diào)至6Ω和9Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω，額定功率為0.9W。②小強(qiáng)對圖3電路及操作進(jìn)行了下列調(diào)整，其中仍能完成測量的有ABD。A．將原實(shí)驗(yàn)的第1步和第2步對調(diào)B．將R2換成適當(dāng)規(guī)格的滑動(dòng)變阻器C．將R2換成導(dǎo)線D．將R1換成導(dǎo)線【答案】（1）如上圖；（2）3；0；（3）0.36；（4）①10；0.9；②ABD。【解析】解：（1）實(shí)驗(yàn)中，要通過滑動(dòng)變阻器來改變小燈泡兩端的電壓，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)與小燈泡串聯(lián)，如圖甲所示，滑片位于滑動(dòng)變阻器的右端，要使其接入電路的阻值最大，應(yīng)選擇左側(cè)下接線柱接入電路，如圖所示；（2）閉合開關(guān)，導(dǎo)線M斷路時(shí)，小燈泡開路，電壓表在電路中相當(dāng)于斷開，則電路中的電流幾乎為零，即電流表的示數(shù)為0A；電壓表相當(dāng)于測量電源兩端電壓，即電壓表的示數(shù)為3V；（3）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(shù)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(shù)為：0.24A，小燈泡此時(shí)的功率為：P＝UI＝1.5V×0.24A＝0.36W；（4）①在第1步實(shí)驗(yàn)中，僅閉合S1，R2調(diào)至5Ω時(shí)，R2與L串聯(lián)，電路中的電流為0.3A，即通過小燈泡的電流IL1＝I額＝0.3A，小燈泡正常發(fā)光，電路中的總電阻為：R總＝R2+RL；在第2步實(shí)驗(yàn)中，僅閉合S2、R1與R2串聯(lián)，當(dāng)電路中的電流仍為0.3A時(shí)，電路中的總電阻為：R總′＝R2′+R1；由歐姆定律可知，在電源電壓恒定時(shí)，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：5Ω+RL＝9Ω+6Ω，則小燈泡正常發(fā)光的電阻為：RL＝10Ω，小燈泡的額定功率為：P額＝U額I額＝I額2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；②在設(shè)定的4種調(diào)整中，只要能測出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，就可利用公式P額＝U額I額＝I額2RL求得小燈泡的額定功率。A、在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，先閉合的開關(guān)是S2。如圖丙所示，當(dāng)僅閉合S2時(shí)，R1與R2串聯(lián)，分別調(diào)節(jié)兩個(gè)電阻箱，使電流表的示數(shù)為0.3A，讀出兩電箱的示數(shù)分別為：R1和R2；當(dāng)僅閉合S1時(shí)，L與R2串聯(lián)，調(diào)節(jié)R2，使電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡正常發(fā)光，讀出電阻箱R2的阻值為R2′，則小燈泡正常發(fā)光的電阻為：RL＝R1+R2﹣R2′，故A調(diào)整仍能完成小燈泡額定功率的測量；B、將R2換成適當(dāng)規(guī)格的滑動(dòng)變阻器。當(dāng)只閉合S1時(shí)，L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)只閉合S2時(shí)，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)R1，使電流表的示數(shù)仍為0.3A，讀出電阻箱的阻值為R1，則小燈泡正常發(fā)光的電阻為：RL＝R1，故B調(diào)整仍能完成小燈泡額定功率的測量；C、將R2換成導(dǎo)線。當(dāng)只閉合S1時(shí)，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(fā)光；若同時(shí)閉合S1、S2，L與R1并聯(lián)，兩者互不影響，也不能確保L是否正常發(fā)光，故C調(diào)整不能完成小燈泡額定功率的測量；D、將R1換成導(dǎo)線。當(dāng)只閉合S1時(shí)，L與R2串聯(lián)，調(diào)節(jié)R2，使電流表的示數(shù)為0.3A，則小燈泡正常發(fā)光，讀出電阻箱的阻值為R2；當(dāng)只閉合S2時(shí)，L被短路，調(diào)節(jié)R2，使電流表的示數(shù)仍為0.3A，讀出電阻箱R2的阻值為R2′，則小燈泡正常發(fā)光的電阻為：RL＝R2′﹣R2，故D調(diào)整仍能完成小燈泡額定功率的測量；故選：ABD。7．（2021秋?海州區(qū)期末）在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源恒為6V，待測小燈泡標(biāo)有“3.8V口A”字樣，小明同學(xué)按圖甲所示的電路圖正確連接了電路，開始實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器R1的滑片P置于B（選填“A”或“B”）端。（2）小明閉合開關(guān)S時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)如表序號(hào)1。對于小燈泡是否發(fā)生了短路故障，寫出你的判斷結(jié)論及理由：沒有發(fā)生短路，因?yàn)闊襞輧啥擞须妷呵覠襞葜杏须娏?，燈泡不亮的原因是燈泡的?shí)際功率太小。（3）隨后的幾次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)依次記錄在表中，第3次讀數(shù)時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，為0.3A，小燈泡的額定功率為1.14W。序號(hào)電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)/A小燈泡電阻R/Ω小燈泡功率P/W小燈泡亮度11.60.188.90.29不亮22.80.2610.80.73暗33.812.7亮44.00.3112.91.24過亮（4）小明根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出了小燈泡的電功率隨燈絲電阻的增大而增大的錯(cuò)誤結(jié)論，這個(gè)結(jié)論錯(cuò)誤的原因是決定燈泡電功率的是燈泡兩端的電壓和通過它的電流，與電阻無關(guān)，電阻是導(dǎo)體的一種特性。（5）小明還想算一算小燈泡的平均功率，小紅認(rèn)為這是沒有意義的，理由是：燈泡的電功率隨燈泡兩端的電壓變化而變化?！敬鸢浮浚?）B；（2）沒有發(fā)生短路，因?yàn)闊襞輧啥擞须妷呵覠襞葜杏须娏?，燈泡不亮的原因是燈泡的?shí)際功率太小；（3）0.3；1.14；（4）決定燈泡電功率的是燈泡兩端的電壓和通過它的電流，與電阻無關(guān)，電阻是導(dǎo)體的一種特性；（5）燈泡的電功率隨燈泡兩端的電壓變化而變化?！窘馕觥拷猓海?）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至阻值最大處，即將滑片滑至B端。（2）小燈泡不亮，不一定是發(fā)生短路。因?yàn)闊襞輧啥擞须妷呵覠襞葜杏须娏?，燈泡不亮的原因是燈泡的?shí)際功率太小，燈泡沒有發(fā)生短路。（3）電流表的示數(shù)如圖乙所示，為0.3A，因?yàn)闊襞莸念~定電壓為3.8V，所以根據(jù)P＝UI得出小燈泡的額定功率為1.14W。（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出了小燈泡的電功率隨燈絲電阻的增大而增大的錯(cuò)誤結(jié)論，這個(gè)結(jié)論錯(cuò)誤的原因是：決定燈泡電功率的是燈泡兩端的電壓和電流值，與電阻無關(guān)，電阻是導(dǎo)體的一種特性。（5）計(jì)算小燈泡的平均功率，是沒有意義的，理由是燈泡的電功率隨燈泡兩端的電壓變化而變化。8．（2021秋?高郵市期末）如圖1是“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖，電源電壓恒定不變，小燈泡的額定電壓為2.5V。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A電功率P/W11.50.2822.533.00.38（1）本實(shí)驗(yàn)中測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理是P＝UI。（2）閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)移至b（選填“a”或“b”）端，如圖2為根據(jù)電路圖所連接的實(shí)物電路，其中有一根導(dǎo)線連接不合理，請你在這根導(dǎo)線上畫“×”并改正。（3）連接好電路，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表有示數(shù)，但都較小，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是向左移動(dòng)變阻器的滑片，觀察燈的發(fā)光情況；。（4）移動(dòng)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖3所示為0.34A，則小燈泡的額定功率為0.85W。（5）實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際提供的電壓表內(nèi)阻并非無窮大，有明顯的電流通過，實(shí)驗(yàn)中燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V時(shí)，額定功率的測量值大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。【答案】（1）P＝UI；（2）b；如圖所示；（3）向左移動(dòng)變阻器的滑片，觀察燈的發(fā)光情況；（4）0.34；0.85；（5）大于?！窘馕觥拷猓海?）測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理是P＝UI；（2）閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到阻值最大處b端；由圖可知，電源電壓為3V，電壓表應(yīng)選0～3V的量程，如圖所示：；（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大處，即b端；閉合開關(guān)，燈泡不亮，電壓表和電流表都有示數(shù)，說明電路為通路，但示數(shù)較小，說明電路中的電阻較大，接下來的操作是：向左移動(dòng)變阻器的滑片，觀察燈的發(fā)光情況；（4）由圖2和圖3可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.34A；因?yàn)闊襞莸念~定電壓為2.5V，電流表的示數(shù)為0.34A，則燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.34A＝0.85W；（5）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表測的是電壓表和燈泡并聯(lián)后的總電流，所以電流表測得的電流比真實(shí)值偏大，由P＝UI可知額定功率的測量值大于真實(shí)值。9．（2021秋?灌南縣期末）在“測量小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為U額＝2.5V。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整，要求滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗；（2）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W；（3）小明在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表已損壞無法使用，老師又給他一個(gè)已知阻值為R0的定值電阻，他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，并正確地測出了小燈泡的額定功率，已知電源電壓不變，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①當(dāng)開關(guān)S閉合、S1閉合、斷開S2（填寫開關(guān)S1和S2的狀態(tài)）時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電壓表讀數(shù)為小燈泡的額定電壓U額；②當(dāng)開關(guān)S閉合、S2閉合、斷開S1（填寫開關(guān)S1和S2的狀態(tài)）時(shí)，保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U；③小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝U額×。（用U額、U、R0表示）【答案】（1）如解答中的圖；（2）0.75；（3）①S1閉合、斷開S2；②S2閉合、斷開S1；③U額×?！窘馕觥拷猓海?）將滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與開關(guān)的右接線柱相連，由于燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V，因此將電壓表的3V接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：（2）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，燈泡的額定功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電壓表讀數(shù)為小燈泡的額定電壓U額；②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動(dòng)變阻器滑片P位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U；③在①中，電壓表測燈的電壓，燈正常發(fā)光，在②中，電壓表測燈與定值電阻的電壓，因此時(shí)各電阻的大小和電壓不變，燈仍正常工作，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)定值電阻的電壓：U0＝U﹣U額，由歐姆定律可得，燈泡的額定電流：IL＝I0＝，所以小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝U額IL＝U額×。10．（2021秋?阜寧縣期末）在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓U＝2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)、規(guī)格分別為R1“10Ω1A”和R2“50Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）小明設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖乙中完成實(shí)物電路的連接；她應(yīng)選用規(guī)格為R2的滑動(dòng)變阻器（選填“R1”或“R2”）。（2）小明同學(xué)進(jìn)行試觸時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路中發(fā)生的故障可能是小燈泡斷路（選填“小燈泡斷路”、“小燈泡短路”或“滑動(dòng)變阻器處斷路”）；（3）某次實(shí)驗(yàn)中，小明看到電壓表示數(shù)為1.8V，要使燈泡L正常發(fā)光應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)滑片，同時(shí)視線應(yīng)注意觀察電壓表（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)，當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W；（4）小明還想利用圖甲電路探究電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為是否可行？不可行（選填“可行”或“不可行”），為什么？探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻的阻值不變，而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大?！敬鸢浮浚?）如圖所示；R2；（2）小燈泡斷路；（3）A；電壓表；0.6；（4）不可行；探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻的阻值不變，而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。【解析】解：（1）燈的額定電壓2.5V，電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為I＝＝＝0.25A，故電流表選用小量程與燈串聯(lián)，變阻器接一個(gè)上接線柱和一個(gè)下接線柱串聯(lián)在電路中；因?yàn)樾襞莸念~定電壓為2.5V，所以電壓表選用小量程與燈泡并聯(lián)，如下所示：燈的額定電壓為2.5V，所以，變阻器要分去6V﹣2.5V＝3.5V的電壓，根據(jù)分壓原理，＝，滑動(dòng)變阻器的阻值至少為：R滑＝×RL＝×10Ω＝14Ω，故應(yīng)選用R2“50Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器；（2）小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，說明電路為斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表、電流表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器與電源之間是連通的，則故障為燈泡斷路；（3）根據(jù)已知條件，電壓表示數(shù)為1.8V，說明小燈泡兩端的電壓太小，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，所以應(yīng)向A端移動(dòng)滑片，使燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V；根據(jù)丙圖，電流表的量程為0～0.6A，其分度值為0.02A，其讀數(shù)為0.24A，所以小燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；（4）探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻的阻值不變，而小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，故不可行。11．（2021秋?丹陽市期末）在“測小燈泡額定電功率”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：三節(jié)干電池組，額定電壓為2.5V的待測小燈泡（電阻約為10Ω），電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V），開關(guān)和導(dǎo)線若干，另有標(biāo)有“30Ω2A”的滑動(dòng)變阻器R1和標(biāo)有“5Ω1A”的滑動(dòng)變阻器R2。（1）在如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路中，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。（2）為了使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器是R1（選填“R1”或“R2”）。（3）實(shí)驗(yàn)開始，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是A（選填字母符號(hào)）。A．較大范圍移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片B．檢查各元件的接線柱C．檢查電源電壓是否正常D．仔細(xì)觀察燈泡燈絲是否斷開了（4）小易同學(xué)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若她想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向右（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，此過程，電路中總功率變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（5）小易同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I﹣U圖像，根據(jù)圖像信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W。（6）若增加一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電流表，設(shè)計(jì)了如圖丁電路來測量另一個(gè)額定電壓為3.8V小燈泡的額定功率，步驟如下：①閉合S，將S1撥到a，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表示數(shù)為0.38A；②保持滑動(dòng)變阻器滑片位置不變，閉合S，將S1撥到b，讀出電流表示數(shù)I1；③計(jì)算小燈泡的額定功率為P＝3.8VI1；小明認(rèn)為此步驟不可行，試說明其理由：無論S1接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光?！敬鸢浮浚?）見上圖；（2）R1；（3）A；（4）右；變大；（5）0.5；（6）無論S1接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光。【解析】解：（1）額定電壓為2.5V的待測小燈泡，故電壓表選用小量程與燈泡并聯(lián)；燈泡的電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流為：I額＝＝＝0.25A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，如下所示：（2）電源由三節(jié)干電池組成，則電源電壓恒為4.5V，燈泡的額定電壓為2.5V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，燈正常發(fā)光時(shí)變阻器連入電路的電阻為：R滑＝＝＝＝8Ω＞5Ω，故選用標(biāo)有“30Ω2A”的滑動(dòng)變阻器R1；（3）閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，因按照規(guī)范，此時(shí)滑動(dòng)變阻器最大值接入電路，電路中電流最小，很有可能導(dǎo)致小燈泡因?qū)嶋H功率過小而不能發(fā)光，所以接下來首先應(yīng)該操作的是較大范圍移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，故選A；（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖乙中電壓選用小量程，示數(shù)為2.2V小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，電路中的電流變大，根據(jù)P＝UI可知此過程，電路中總功率變大；（5）由圖丙中的圖像可知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，通過小燈泡的電流為0.2A，則燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（6）無論S接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發(fā)光，圖丁不能測定小燈泡的額定電功率；12．（2021秋?興化市期末）為估測各用電器的實(shí)際功率。（1）小明打開客廳內(nèi)的一盞節(jié)能燈，節(jié)能燈正常發(fā)光。接著找到了他家的電能表，如圖所示，由此可知小明家中的用電器的總功率最大不能超過8.8×103W。（2）他以指示燈某一次閃爍開始計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)1min中內(nèi)電能表指示燈閃爍了50次，根據(jù)數(shù)據(jù)可算出小明家電路中電流做功的功率為1000W。（3）小明感到結(jié)果與普通節(jié)能燈的功率明顯不符，其原因最可能是C。A．小明家的節(jié)能燈比較特殊，功率很大B．小明在時(shí)間測量中存在一定的誤差C．小明沒有關(guān)閉其他的用電器D．小明在計(jì)數(shù)存在錯(cuò)誤（4）小明解決了研究中存在的問題后，再次回到電能表前，仍以指示燈某一次閃爍開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)1min，電能表指示燈還未閃爍，至此仍無法計(jì)算節(jié)能燈電功率。于是他翻開課本，發(fā)現(xiàn)課本中原方案是：測量3min內(nèi)電能表指示燈閃爍的次數(shù)，計(jì)算出節(jié)能燈的電功率；而小明結(jié)合實(shí)際情況，經(jīng)過思考提出他的方案：測量電能表指示燈閃爍3次所用時(shí)間，計(jì)算出節(jié)能燈的電功率。針對此次測量你認(rèn)為小明（選“課本”或“小明”）的方案更合理，用另一種測量方法測得節(jié)能燈的功率小（選“大于”、“等于”或“小于”）此時(shí)節(jié)能燈的實(shí)際功率。（5）小明按自己方案操作以指示燈某次閃爍開始計(jì)時(shí)，到指示燈第3次閃爍時(shí)，歷時(shí)剛好360s，則小明家節(jié)能燈的電功率10W。【答案】（1）8.8×103；（2）1000；（3）C；（4）小明；?。唬?）10。【解析】解：（1）據(jù)電冰箱的表盤參數(shù)可知，家中用電器的總功率不能超過P大＝UI＝220V×40A＝8.8×103W；（2）1min中內(nèi)電能表指示燈閃爍了50次，故閃爍50次消耗的電能W＝kW?h×50＝kW?h；電功率P＝＝＝1kW＝1000W；（3）節(jié)能燈的功率大約十幾瓦，所以此時(shí)計(jì)算出的結(jié)果為1000W，故相差很大，所以據(jù)實(shí)際情況分析可知，很可能是由于在測量時(shí)小明沒有關(guān)閉其他的用電器造成的，故選C；（4）據(jù)實(shí)際情況可知，若是節(jié)能燈的功率很小，所以即使是工作3min，所消耗的電能仍然是很少的，所以也有可能閃爍不了幾次，故不好記錄；故若測量電能表指示燈閃爍3次所用時(shí)間是比較好記錄的，所以據(jù)此方法計(jì)算出節(jié)能燈的電功率更合理，故小明華的方案更合理；用另一種方法測得的電能偏小，根據(jù)P＝可得，測得的電功率比實(shí)際功率??；（5）此時(shí)消耗的電能是：W′＝kW?h×3＝kW?h；故此時(shí)節(jié)能燈的電功率P′＝＝＝0.01kW＝10W。13．（2021秋?邗江區(qū)期末）小偉和小梁用如圖甲所示的電路“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣，燈絲阻值約為10Ω。（1）小偉按照圖甲正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，立刻要求老師更換燈泡，他的做法欠妥，正確的做法應(yīng)該是：將滑片向左移動(dòng)，觀察燈泡是否發(fā)光；（2）解決了上述問題后，小偉調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則燈泡的額定功率為0.8W；（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小梁設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率。已知R0＝25Ω，請完成下列實(shí)驗(yàn)步驟；①閉合開關(guān)S，閉合開關(guān)S1，斷開S2（S1、S2的斷開與閉合情況），移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表的示數(shù)為0.1A；②閉合開關(guān)S，閉合開關(guān)S2，斷開S1（S1、S2的斷開與閉合情況），保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；③燈泡額定功率的表達(dá)式為：P額＝2.5V×（I﹣0.1A）（用已知量和測量量表示）?！敬鸢浮浚?）將滑片向左移動(dòng)，觀察燈泡是否發(fā)光；（2）0.8；（3）①閉合開關(guān)S1，斷開S2；0.1；②閉合開關(guān)S2，斷開S1；③2.5V×（I﹣0.1A）。【解析】解：（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大電阻處，此時(shí)電路中的電流最小，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，要求更換燈泡、這種做法欠妥，正確的做法應(yīng)該是：將滑片向左移動(dòng)，觀察燈泡是否發(fā)光；（2）如圖乙所示，電流表選用的是小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.32A，此時(shí)燈泡的電壓為額定電壓2.5V，由P＝UI計(jì)算小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；（3）①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表的示數(shù)＝0.1A；②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)I；③電流表的示數(shù)I為干路電流，因在開關(guān)轉(zhuǎn)換過程中，電路的連接沒有改變，各電阻大小和通過的電流不變，燈泡仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過燈泡的額定電流為I﹣0.1A，燈泡的額定功率的表達(dá)式為：P額＝U額I額＝2.5V×（I﹣0.1A）。14．（2021秋?姜堰區(qū)期末）在“測量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，有兩個(gè)小燈泡L1（額定電壓U額為2.5V）和L2（額定電流為I額）。（1）圖甲是小明同學(xué)測量小燈泡L1額定功率時(shí)連接的實(shí)物圖；①圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”，并在圖中進(jìn)行改正；②故障排除后，小明同學(xué)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)為1V，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)為2.5V。小明根據(jù)所測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.625W。從圖像中還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）圖丙是小華同學(xué)設(shè)計(jì)的測小燈泡L2額定功率的實(shí)驗(yàn)電路；圖中R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，請幫他完成下列實(shí)驗(yàn)步驟（R1、R2接入的阻值均已調(diào)至最大）：①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1的滑片，使電流表的示數(shù)為I額；②接著只斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，保持R1滑片不動(dòng)，調(diào)節(jié)R2（選填“R1”或“R2”），使電流表的示數(shù)為I額；③讀出電阻箱此時(shí)連入電路的阻值為R0；④計(jì)算小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝I2額R0?！敬鸢浮浚?）①如解答中的圖所示；②A；2.5；0.625；變大；（2）②保持R1滑片不動(dòng)；R2；I額；④I2額R0。【解析】解：（1）①原電路中，小燈泡與變阻器并聯(lián)聯(lián)后再與電壓表串聯(lián)是錯(cuò)誤的，燈泡應(yīng)與變阻器串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，連接圖修改如下圖所示：②電壓表示數(shù)為1V，小于燈泡額定電壓，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器分壓，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓變大，由電路連接圖可知，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V；由乙圖I﹣U圖象可知，燈泡額定電壓2.5V所對應(yīng)的電流是0.25A，燈泡額定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；由I﹣U圖象可知，隨燈泡電壓的增大，燈泡電流增大，燈泡兩端的電壓（即電壓表的示數(shù)）與燈泡中的電流（即電流表的示數(shù)）之比變大；（2）①閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R1的滑片，使電流表的示數(shù)為I額，此時(shí)燈泡正常工作；②接著只斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，保持R1滑片不動(dòng)，調(diào)節(jié)R2，使電流表的示數(shù)為I額，R2的接入電阻等于燈絲正常工作時(shí)的電阻，R2此時(shí)消耗的電功率等于燈泡的額定功率；③讀出電阻箱此時(shí)連入電路的阻值為R0；④R2的電功率：P2＝U2I額＝I2額R0所以計(jì)算小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝P2＝I2額R0。15．（2021秋?南京期末）如圖甲，在測定“小燈泡電功率”中，選用的小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.8V時(shí)，為了測量小燈泡的額定功率，需將滑片向C端移動(dòng)，眼睛注意觀察電壓表（選填“電壓表”、“電流表”或“小燈泡”）。（2）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)繪制成I﹣U圖像（如圖乙），得出小燈泡的額定功率為0.625W。（3）另一組同學(xué)小紅在只有一個(gè)電流表的情況下，設(shè)計(jì)如圖丙所示電路，也測出了額定電壓為U額的另一個(gè)小燈泡的額定功率，R0為定值電阻（阻值R0），R1為滑動(dòng)變阻器（最大阻值未知）。①請?jiān)谔摽騼?nèi)填入電流表、開關(guān)S1、燈泡的元件符號(hào)；②閉合S和S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R1的滑片P，使電流表示數(shù)為；③閉合S和S2，斷開S1，保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，讀出電流表示數(shù)I1；④小燈泡的額定功率P額＝U額×（I1﹣）（用U額、R0、I1表示）?！敬鸢浮浚?）電壓表；（2）0.625；（3）①如圖所示；②；U額×（I1﹣）?！窘馕觥拷猓海?）燈在額定電壓下正常發(fā)光，示數(shù)為1.8V小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器兩端的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故需將滑片向C端移動(dòng)，眼睛注意觀察電壓表示數(shù)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；（2）由圖乙所示I﹣U圖像可知，燈泡兩端的電壓等于額定電壓2.5V時(shí)，通過燈泡的電流等于0.25A，則燈泡的額定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；（3）①電流表與定值電阻串聯(lián)，左下填電流表，左上填開關(guān)S1，如下圖所示②閉合S和S1，斷開S2，燈泡與R0并聯(lián)，電流表測量通過的R0電流，由于當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡兩端的電壓為額定電壓U額；則調(diào)節(jié)R1的滑片P，使電流表示數(shù)為：I0＝；③閉合S和S2，斷開S1，燈泡與R0并聯(lián)，電流表測量通過的干路中的電流，保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，讀出電流表示數(shù)為I1；④在③中，電流表測燈與定值電阻的總電流，因電路的連接關(guān)系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知此時(shí)燈的額定電流：IL＝I1﹣I0＝I1﹣；則小燈泡的額定功率：P額＝U額×（I1﹣）。16．（2021秋?儀征市期末）小明在“測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓保持不變，部分電路連接如圖甲所示。（1）請用筆畫線表示導(dǎo)線將圖甲所示電路連接完整，要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大；（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)剛好為2.5V，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.9W。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組對測量結(jié)果進(jìn)行誤差分析，考慮到電壓表中也有電流通過，該電路所測小燈泡的額定功率與真實(shí)值相比偏大（選填“偏大”或“偏小”）。（4）小明多次實(shí)驗(yàn)后畫出了小燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系圖像（如圖丙），若將它與一個(gè)8Ω的定值電阻串聯(lián)在4.5V的電路中，此時(shí)小燈泡的功率為0.625W。（5）小明又設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路，來測量額定電流為0.3A、額定電壓未知的小燈泡額定功率。電源電壓未知，定值電阻R0的阻值為10Ω。請你將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3V，小燈泡正常發(fā)光；②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將一根導(dǎo)線連接在電路中b、d兩點(diǎn)，電壓表的示數(shù)為6V；③取下b、d間的導(dǎo)線，將其連接在b、c兩點(diǎn)，電壓表的示數(shù)為4V；④小燈泡的額定功率為0.45W。【答案】（1）如圖；（2）0.9；（3）偏大；（4）0.625；（5）3；0.45?！窘馕觥拷猓海?）滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，則根據(jù)歐姆定律可知，電流表示數(shù)也增大，即電路的總電阻變小，滑動(dòng)變阻器電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，如圖：（2）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P讓電壓表的示數(shù)為2.5V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.36A，則燈泡的額定功率為：P額＝U額I額＝2.5V×0.36A＝0.9W；（3）由圖知，電壓表與小燈泡并聯(lián)，所測電壓較準(zhǔn)確，而電流表測通過小燈泡和電壓表的電流，所測電流偏大，由P＝UI可知所測小燈泡的額定功率與真實(shí)值相比偏大；（4）由圖丙知，當(dāng)燈兩端的電壓為2.5V時(shí)，通過燈的電流為0.25A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律和歐姆定律，此時(shí)定值電阻的電壓：U′＝ILR＝0.25A×8Ω＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈與燈的電壓和為：U＝U′+UL＝2V+2.5V＝4.5V，等于電源電壓4.5V．故此時(shí)通過小燈泡的電流是0.25A；此時(shí)小燈泡的功率PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（5）①閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流為0.3A，此時(shí)定值電阻R0兩端的電壓為U0＝IR0＝0.3A×10Ω＝3V；②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將一根導(dǎo)線連接在電路中b、d兩點(diǎn)電壓表的示數(shù)為6V。③取下b、d間的導(dǎo)線，將其連接在b、c兩點(diǎn)，電壓表的示數(shù)為4V。④在①中，定值電阻、燈和變阻器串聯(lián)，在②中，電壓表測電源電壓U＝6V；在③中，定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻的電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器的電壓為：U滑＝6V﹣4V＝2V，由分壓原理，變阻器連入電路的電阻：R滑＝×10Ω＝5Ω，在①中，由歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律，燈的額定電壓為：U額＝U﹣U0﹣U滑＝U﹣ILR0﹣ILR滑＝6V﹣0.3A×10Ω﹣0.3A×5Ω＝1.5V，小燈泡的額定功率為：P額＝U額IL＝1.5V×0.3A＝0.45W。17．（2021秋?淮安區(qū)期末）如圖所示，測量小燈泡的電功率，電源電壓恒為3V，小燈泡額定電流為0.2A、額定電壓小于3V。（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)驗(yàn)電路連接完整。（3）正確連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，接下來的操作是C（填寫序號(hào)）。A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光（4）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器的滑片，讀得圖乙中電流表示數(shù)0.08A；要測定小燈泡的額定功率，應(yīng)向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片。（5）圖丙根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制燈泡通過的電流隨電壓變化曲線，則小燈泡的額定功率是0.5W?！敬鸢浮浚?）斷開；（2）如上圖所示；（3）C；（4）0.08；左；（5）0.5?！窘馕觥拷猓海?）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；（2）常規(guī)的測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中，電壓表要并聯(lián)在小燈泡兩端，故答案如下圖所示：（3）正確連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，說明電路是通的，可能是小燈泡短路了；也可能是由于滑動(dòng)變阻器接入的電阻太大，導(dǎo)致燈泡實(shí)際功率太小，可以移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光。由于選項(xiàng)中沒有小燈泡短路這一項(xiàng)，所以選：C；（4）電流表接入的是0～0.6A的量程，觀察圖乙中電流表的分度值為0.02A，所以示數(shù)為0.08A；由于當(dāng)前電流小于燈泡的額定電流0.2A，所以要減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故應(yīng)向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；（5）觀察圖丙，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，對應(yīng)的電壓為2.5V，故小燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W18．（2021秋?東臺(tái)市期末）小明用圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率，已知電源電壓為3V恒定不變，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中滑動(dòng)變阻器連入電路，要求滑片向左滑動(dòng)時(shí)燈泡變亮。（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該斷開。（3）實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，兩電表指針始終處于圖乙所示位置，則一定是接線柱③⑥⑦間（填接線柱的數(shù)字編號(hào)）出現(xiàn)了斷路（短路/斷路）。（4）故障排除后，小明從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大位置處開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖像如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是0.75W。（5）在完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明又將圖中的小燈泡換成電阻箱，探究“電流與電阻的關(guān)系”，測量結(jié)果如表，表中部分?jǐn)?shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)得到，這些數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)序號(hào)是3、4，為了能順利完成實(shí)驗(yàn)，他對電路進(jìn)行如下改進(jìn)：①增大電源電壓②增大電阻箱兩端的電壓③換用阻值范圍更大滑動(dòng)變阻器.其中①（填序號(hào)）是不可行的，選用②（填序號(hào)）需要重新做另幾組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234電阻R/Ω5102025電流I/A0.20.10.050.04【答案】（1）電路連接如圖所示；（2）斷開；（3）③⑥⑦；斷路；（4）0.75；（5）3、4；①；②。【解析】解：（1）在伏安法測量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)與電源串聯(lián)，電壓表與小燈泡并聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度變大，說明滑片向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，電路電流變大，電路連接如圖所示：（2）為了防止觸電和由于連接錯(cuò)誤發(fā)生短路，在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該斷開；（3）由圖乙可知，電流表示數(shù)為0，說明電路中沒有電流，電路故障可能斷路，電壓表示數(shù)為電源電壓，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)與電源是通路，由此可知電路可能故障是小燈泡發(fā)生斷路，即③⑥⑦接線柱之間發(fā)生斷路；（4）根據(jù)圖丙可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，通過小燈泡的電流為0.3A，則燈泡的額定功率P額＝U額I額＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）根據(jù)圖丙可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為0.5V時(shí)，通過小燈泡的電流為0.1A，此時(shí)電路中的電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑＝U﹣U燈＝3V﹣0.5V＝2.5V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R滑最大＝＝＝25Ω；在探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制電阻箱兩端的電壓不變，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，電阻箱兩端的電壓U電阻箱＝IR電阻箱＝0.2A×5Ω＝0.1A×10Ω＝0.05×20Ω＝0.04A×25Ω＝1V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑′＝U﹣U電阻箱＝3V﹣1V＝2V，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，R電阻箱：R滑＝U電阻箱：U滑′＝1：2，由此可知，當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為20Ω、25Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為40Ω、50Ω，所以表格中的數(shù)據(jù)3、4不是本實(shí)驗(yàn)得出的；為了完成實(shí)驗(yàn)，①如果提高電源電壓，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器所分的電壓更大，由于滑動(dòng)變阻器的阻值太小，所以不能完成實(shí)驗(yàn)；②如果增大電阻箱兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓將減小，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值也將減小，所以可以完成實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2兩次實(shí)驗(yàn)也要重新另做；③如果換用阻值范圍更大的滑動(dòng)變阻器，根據(jù)前面分析可知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為50Ω，就可以完成實(shí)驗(yàn)探究。19．（2021秋?江陰市期末）小華用圖甲所示器材測量小燈泡電功率，待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率約為1W，電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”。（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲中的電路連接完整。要求：開關(guān)閉合后，變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡亮度變亮。（2）開關(guān)閉合前，變阻器的滑片應(yīng)移至最右（選填“左”或“右”）端。（3）開關(guān)閉合后，移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定功率為1.14W。（4）若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測量小燈泡的額定功率，小華選用一個(gè)阻值為10Ω的電阻R0，設(shè)計(jì)了如圖丙的電路及實(shí)驗(yàn)步驟：①按照圖丙連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為額定電壓。②保持滑片位置不變，將電壓表接在b、c兩點(diǎn)間，測出R0兩端電壓U0，再算出小燈泡的額定功率。③小明通過實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)無法完成實(shí)驗(yàn)，經(jīng)檢查實(shí)驗(yàn)器材完好且接線正確。要解決此問題，可采取的兩種方法是：換用阻值更小的定值電阻、換用電壓更大的電源。（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小華想利用圖丁所示電路，在MN間接入適當(dāng)?shù)脑?，完成以下物理?shí)驗(yàn)：①接入一個(gè)未知電阻Rx，測出它的阻值；②接入一個(gè)定值電阻R，探究電流和電阻的關(guān)系；③接入一個(gè)燈泡，探究電流和電壓的關(guān)系；④接入一個(gè)已知額定電流的小燈泡，測出燈泡的額定功率。其中能夠完成的實(shí)驗(yàn)有①④（填序號(hào)）?！敬鸢浮浚?）如圖所示；（2）右；（3）1.14；（4）換用阻值更小的定值電阻；換用電壓更大的電源；（5）①④。【解析】解：（1）開關(guān)閉合后，變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，小燈泡亮度變亮，說明電路中的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，因此滑動(dòng)變阻器需要連接左下端接線柱與電流表串聯(lián)，如圖所示：；（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處，由圖知，滑片左側(cè)電阻絲接入電路，所以滑片應(yīng)移到阻值最大的右端；（3）當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.3A，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（4）根據(jù)P＝UI，燈泡正常工作時(shí)電流約為：I′＝＝≈0.26A，由歐姆定律，定值電阻的電壓：U0＝IR0＝0.26A×10Ω＝2.6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知，燈的電壓為：U燈＝U﹣U0＝6V﹣2.6V＝3.4V＜3.8V，故無法使燈正常發(fā)光，不能測量出燈的額定功率，造成這種情況的原因是R0阻值太大，或電源電壓太??；故要解決此問題，應(yīng)采取的方法是：換用阻值更小的定值電阻或換用電壓更大的電源；（5）圖中電壓表可測MN間的電壓，電流表可測電路中的電流：①接入一個(gè)未知電阻Rx，可測未知電阻Rx兩端的電壓和通過它的電流，利用R＝可求它的阻值，故該實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿?；②為得出普遍性的?guī)律，探究電流和電阻的關(guān)系，要換用不同的定值電阻多次測量，故不能完成；③探究電流和電壓的關(guān)系，要控制電阻的大小不變，而燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個(gè)定值，故不能完成；④通過燈的電流為額定電流時(shí)，燈正常發(fā)光，讀出燈的電壓，根據(jù)P＝UI可測出燈泡的額定功率，故該實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿?；故能完成的?shí)驗(yàn)為①④。20．（2021秋?姑蘇區(qū)校級(jí)期末）某同學(xué)做“測量小燈泡的電功率”和“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，電源電壓恒定，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）按圖甲連接電路，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處，閉合開關(guān)，記錄兩表示數(shù)；移動(dòng)滑片，觀察并記錄多組數(shù)據(jù)，繪制如圖乙所示的U–I圖像，則小燈泡的額定功率為1.25W。當(dāng)電流表示數(shù)為I0（I0＜0.50A）時(shí)，小燈泡的電功率為P1；（2）斷開開關(guān)，用一個(gè)定值電阻替換小燈泡，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處，閉合開關(guān)，記錄兩表示數(shù)，再移動(dòng)滑片，測出多組數(shù)據(jù)，并記錄在表格中，分析數(shù)據(jù)可知：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比（正比/反比），當(dāng)電流表示數(shù)仍為I0時(shí)，定值電阻的電功率為P2，則P1、P2的大小關(guān)系為P1＜P2（＞/＝/＜）；實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓U/V0.92.02.53.0電流I/A0.180.400.500.60（3）實(shí)驗(yàn)中所用電源的電壓為4.5V；（4）斷開開關(guān)，增加10Ω，20Ω定值電阻來探究電流和電阻的關(guān)系，控制電壓表的示數(shù)為2V，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)接入20Ω定值電阻后無法完成該實(shí)驗(yàn)，請用已給的實(shí)驗(yàn)器材解決該問題，在虛線框內(nèi)畫出設(shè)計(jì)的電路圖?！敬鸢浮浚?）1.25；（2）正比；＜；（3）4.5；（4）見上圖?！窘馕觥拷猓海?）燈泡的額定電壓為2.5V，由圖乙知，燈泡兩端電壓等于2.5V時(shí)，通過燈泡的電流為0.5A，燈泡的額定功率P額＝U額I＝2.5V×0.5A＝1.25W；（2）用一個(gè)定值電阻替換小燈泡實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表測定值電阻兩端電壓，電流表測通過定值電阻的電流，由表中數(shù)據(jù)知，每次實(shí)驗(yàn)的電壓與電流的比值是一個(gè)定值，可得結(jié)論：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比；定值電阻的阻值R＝＝＝5Ω，燈泡正常工作時(shí)的電阻R燈＝＝＝5Ω，由圖乙知，燈泡電阻是變化的，燈泡兩端的電壓越大，通過的電流越大，實(shí)際功率越大，溫度越高，燈泡電阻越大，所以當(dāng)電流表示數(shù)為I0，且I0＜0.50A時(shí)，燈泡電阻小于5Ω，當(dāng)電流均為I0，燈泡電阻小于定值電阻的阻值，由P＝I2R知，P1＜P2；（3）在（1）中，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處時(shí)，閉合開關(guān)，電路中電阻最大，電流最小，由圖乙知，此時(shí)燈泡兩端電壓為0.5V，通過的電流為0.2A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律有：U＝U燈+U滑＝0.5V+0.2A×R滑???①在（2）中，定值電阻替換小燈泡，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處，由表中數(shù)據(jù)知，定值電阻兩端電壓為0.9V，通過的電流為0.18A，所以U＝UR+U滑′＝0.9V+0.18A×R滑???②解①②可得，電源電壓U＝4.5V，變阻器最大值R滑＝20Ω；（4）探究電流和電阻的關(guān)系，控制電壓表的示數(shù)為2V，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)接入20Ω定值電阻時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理知，＝，即：＝，要完成實(shí)驗(yàn)，變阻器需連入的阻值為25Ω，而變阻器的最大值為20Ω，可將5Ω的定值電阻串聯(lián)入電路中即可，電路圖如圖所示：。21．（2021秋?南京期末）在“測量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓U額＝2.5V。（1）圖甲是小明測量小燈泡額定功率的實(shí)物電路圖．圖中有一根線連接錯(cuò)誤，請?jiān)谶@根線上打“×”，并在圖中改正。（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示為0.26A，則小燈泡的額定功率為0.65W。（3）小華設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路也完成了該實(shí)驗(yàn)。電源電壓不變，R1和R2為滑動(dòng)變阻器，R2的最大阻值為R0，請完成下列填空。①閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)R2，使電壓表的示數(shù)為2.5V；②斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使電壓表的示數(shù)仍為2.5V；③接著將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1，再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2。則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝（用U額、R0、U1、U2表示）?！敬鸢浮浚?）見上圖；（2）0.26；0.65；（3）②S1；S2；滑動(dòng)變阻器R1；③?！窘馕觥拷猓海?）小燈泡需串聯(lián)在電路中，電壓表需并聯(lián)在小燈泡兩端，如下圖所示：（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選擇“0～0.6A”的量程，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.26A，則小燈泡的額定功率為：P＝UI＝0.26A×2.5V＝0.65W；（3）①只閉合小燈泡所在支路，即閉合S、S1，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2使燈泡兩端電壓為額定電壓，即使電壓表的示數(shù)為U額＝2.5V；②利用等效替代的方法，斷開開關(guān)S1，只閉合R1所在支路，即閉合S、S2，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使R1兩端電壓為小燈泡的額定電壓，即U額，此時(shí)R1＝RL；③將R2的滑片P調(diào)至最左端，記下電壓表的示數(shù)為U1；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，記下電壓表的示數(shù)為U2，在③中，將R2的滑片P調(diào)至最左端，R2連入電路中的電阻為0，電壓表的示數(shù)為U1即為電源電壓；再將R2的滑片P調(diào)至最右端，此時(shí)兩變阻器串聯(lián)，電壓表的示數(shù)為U2，即為R1的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律有：＝，解得，R1＝×R0﹣﹣﹣﹣﹣①；小燈泡額定功率的表達(dá)式：P額＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②得：P額＝。22．（2021秋?吳江區(qū)期末）如圖所示，小華用圖甲所示電路測量小燈泡的電功率（U額＝2.5V）。（1）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端。（2）閉合開關(guān)后，小華發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)為3V，電流表示數(shù)為零，已知僅導(dǎo)線發(fā)生故障，則圖甲中導(dǎo)線①（選填“①”、“②”或“③”）發(fā)生了斷路（填寫故障名稱）。（3）小華同學(xué)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若她想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V。（4）小華同學(xué)移動(dòng)滑片P，繪制成圖丙所示的U﹣I圖像，根據(jù)圖像信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.75W。（5）在交流和評估環(huán)節(jié)中，兩組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，他們使用的器材完全相同，但所測得的小燈泡的額定功率卻相差較大。交流發(fā)現(xiàn)，他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路略有不同，經(jīng)老師提醒，原來實(shí)際的電流表電阻雖然很小，但并不為零，實(shí)際的電壓表電阻雖然很大，但并不是無窮大。所以，按丁圖測得小燈泡的額定功率與真實(shí)值相比偏大（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）?！敬鸢浮浚?）A；（2）①；斷路；（3）2.2；B；2.5；（4）0.75；（5）偏大。【解析】解：（1）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處，由圖知，滑片右側(cè)電阻絲接入電路，所以滑片應(yīng)移到阻值最大的A端；（2）電流表示數(shù)為零，電路可能斷路，電壓表示數(shù)始終為3V，說明電壓表與電源連通，已知僅導(dǎo)線發(fā)生故障，當(dāng)圖甲中導(dǎo)線①發(fā)生斷路時(shí)，電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓，符合題意；（3）圖乙中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈泡的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈泡的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的電壓，由分壓原理可知，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V；（4）根據(jù)圖丙所示的小燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系圖像可知，燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A，則小燈泡的額定功率是：P額＝U額I額＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）丁圖中，電流表與燈串聯(lián)，燈的電流測量是準(zhǔn)確的，電壓表測電流表和小燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，電壓表示數(shù)大于燈的實(shí)際電壓，根據(jù)P＝UI，測得小燈泡的額定功率與真實(shí)值相比偏大。23．（2021秋?亭湖區(qū)期末）小華做“測量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材如下：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、開關(guān)、規(guī)格分別為R1：“10Ω1A”和R2：“30Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中把電路連接完整（要求：滑動(dòng)變阻器向右移動(dòng)燈泡變亮）。（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移到A端（選填“A”或“B”）。（3）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，無論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑P，電流表幾乎無示數(shù)，而電壓表指針超出了最右側(cè)刻度，則故障原因可能是小燈泡斷路。（4）排除故障后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移（選填“左”或“右”），直到小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.65W。（5）為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，她應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器規(guī)格為R2（選填“R1”或“R2”）。（6）有學(xué)生認(rèn)為甲圖電路還可以探究電流與電壓的關(guān)系，小華卻認(rèn)為不可以，主要原因是小燈泡的電阻隨溫度變化而變化。（7）之后，小華同學(xué)在家找到兩個(gè)外觀一樣，額定電壓均為220V的普通白熾燈，其銘牌已經(jīng)模糊，看不出額定功率，但是可以直接通過觀察圖丙燈絲比較出兩只燈泡的額定功率，請你判斷，若將兩只燈泡串聯(lián)起來，接在220V的電路中，兩燈的發(fā)光情況是B燈更亮（選填“A燈更亮”或“B燈更亮”或“兩燈一樣亮”）。【答案】（1）見上圖；（2）A；（3）小燈泡斷路；（4）右；0.65；（5）R2；（6）小燈泡的電阻隨溫度變化而變化；（7）B燈更亮。【解析】解：（1）小燈泡的額定電壓是2.5V，小燈泡電阻大約為10Ω，通過燈泡的電流約為：I＝＝＝0.25A，故電流表的量程選擇0～0.6A，與燈泡串聯(lián)；滑動(dòng)變阻器采用一上一下的連接方式，且與小燈泡串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)燈泡變亮，即接入的電阻變小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇B端接線柱，電路連接如下圖所示：（2）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移阻值最大處，即A端；（3）小燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，說明電路是斷路，電壓表指針超出了最右側(cè)刻度，說明電壓表與滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)、電源相連，則故障原因可能是小燈泡斷路；（4）燈泡兩端的電壓為2V，但燈泡的額定電壓為2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，應(yīng)向右調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使變阻器接入電路中的電阻變小，使燈泡兩端電壓達(dá)到2.5V，燈泡正常發(fā)光；電