專題08 測量小燈泡的電功率及焦耳定律的探究（查補能力·提升練）（解析版）

專題08測量小燈泡的電功率及電熱的探究目錄01挑戰(zhàn)中考題·查能力漏洞02研考向·補能力漏洞（1）伏安法測小燈泡的電功率（2）其它方法測小燈泡的電功率（3）測小燈泡電功率實驗的故障分析（4）探究電熱的影響因素03能力提升演練1．（2023·甘肅武威·中考真題）小麗在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗器材有：電壓恒為3V的電源一個、小燈泡（額定電壓為2.5V）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導線若干。（1）如圖甲所示是小麗連接的實物電路，圖中有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線；()（2）連接電路過程中，開關(guān)應該（選填“斷開”或“閉合”），滑動變阻器的滑片應該移動到（選填“最左”或“最右”）端；（3）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路的故障可能是；（填選項符號）A．燈泡短路

B．燈泡斷路

C．滑動變阻器短路

D．滑動變阻器斷路（4）電路故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，電流表指針如圖乙所示，則此時通過小燈泡的電流是A；（5）電路連接正確操作后，小燈泡發(fā)光，此時電壓表的示數(shù)為2.0V，為了測量小燈泡的額定電功率，這時應該向（選填“左”或“右”）端移動滑動變阻器的滑片；（6）小麗根據(jù)記錄的多組I-U數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像（如圖丙所示），則小燈泡的額定功率為W；（7）小麗根據(jù)小燈泡的I-U圖像（如圖丙所示），分析出小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而（選填“增大”、“不變”或“減小”），你認為原因是?！敬鸢浮?/p>

斷開最左B0.14右0.625增大電壓增大，小燈泡發(fā)光越亮，燈絲溫度越高，電阻越大【解析】（1）[1]由圖甲可知，電壓表串聯(lián)在電路中，而電流表并聯(lián)在小燈泡兩端，此時燈泡被短路，改正如下圖所示（2）[2][3]連接電路時，為了保護電路，開關(guān)應斷開，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處，即滑動變阻器的滑片應移到最左端。（3）[4]閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中可能存在斷路，而電壓表有示數(shù)，說明燈泡斷路，此時電壓表直接串聯(lián)進電路，測量電源電壓，故ACD不符合題意，B符合題意，故選B。（4）[5]由圖乙可知，電流表選擇小量程，分度值為0.02A，故電流表示數(shù)為0.14A。（5）[6]由題意可知，此時小燈泡兩端電壓為2.0V，小于小燈泡的額定電壓，為了使小燈泡兩端電壓達到額定電壓，應增大小燈泡兩端電壓，由串聯(lián)分壓可知，應減小滑動變阻器接入電路中的阻值，故應向右端移動滑動變阻器的滑片。（6）[7]由圖丙可知，小燈泡的額定電流為I=0.25A，故由P=UI可得，小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W（7）[8][9]由圖丙可知，隨著小燈泡兩端電壓增大，小燈泡兩端的電壓值與流過小燈泡的電流值之比逐漸增大，即小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而增大，出現(xiàn)這種情況的原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。2．（2023·四川自貢·中考真題）小周利用如圖甲所示電路，測量標有“2.5V”字樣的燈泡L正常發(fā)光時的電阻和電功率。請按要求完成下列問題：（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物圖連接完整；（2）連接電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表示數(shù)為零，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是：；（3）排除故障后進行實驗，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為0.5V，為使燈泡L兩端電壓達到額定電壓，應向端（選填“A”或“B”）移動滑動變阻器的滑片P，直到觀察到電壓表示數(shù)為2.5V。此時，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表示數(shù)為A，則燈泡L正常發(fā)光時的電阻為Ω，電功率為W?！敬鸢浮?/p>

小燈泡斷路A0.551.25【解析】（1）[1]根據(jù)滑動變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，如圖所示（2）[2]燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路了。（3）[3][4]燈在額定電壓下正常發(fā)光，燈泡的實際電壓0.5V小于燈泡的額定電壓2.5V，應增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原理可知，應減小滑動變阻器接入電路的電阻大小，故滑片向A移動，直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V。[5]圖乙中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.5A，由歐姆定律可知，燈泡L正常發(fā)光時的電阻為[6]根據(jù)可得，小燈泡正常發(fā)光時，其功率為3．（2023·重慶·中考真題）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“”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干。請完成下列問題：（1）如圖甲，請用筆畫線代替導線，正確連接電路；（2）在開關(guān)S閉合前，應將滑片P移到端（選填“A”或“B”）；（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，該電路故障可能是小燈泡；（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑片P，同時眼睛要觀察表的示數(shù)，直到示數(shù)為V時，小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數(shù)；（5）繼續(xù)移動滑片，讓電壓表示數(shù)低于，某時刻電流表示數(shù)如圖乙為A，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)：繼續(xù)緩慢移動滑片，讓電壓表示數(shù)高出少許，觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實驗數(shù)據(jù)作出了小燈泡的圖像，如圖丙，則小燈泡額定功率為W；（6）根據(jù)小燈泡圖像和亮度變化，還可以發(fā)現(xiàn)?！敬鸢浮?/p>

B短路電壓2.50.20.75小燈泡的亮度越高，其電阻變大【解析】（1）[1]根據(jù)實驗要求可知，電壓表測小燈泡兩端的電壓，由于小燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表選擇小量程，電路圖如下圖所示（2）[2]閉合開關(guān)前，為了保護電路，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處的B端。（3）[3]燈泡不亮，說明沒有電流流過小燈泡，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表沒有示數(shù)，說明小燈泡兩端沒有電壓，則電路故障可能是小燈泡短路。（4）[4][5]閉合開關(guān)S，移動滑片P，要使小燈泡正常發(fā)光，則應該觀察電壓表的示數(shù)，使其達到小燈泡正常發(fā)光的額定電壓2.5V，記錄電壓表和電流表示數(shù)。（5）[6]由于電流表的小量程接入電路，當電流表示數(shù)如圖乙所示時，此時電路電流為0.2A。[7]根據(jù)小燈泡的圖像圖丙可知，當達到小燈泡的額定電壓2.5V時，通過小燈泡的額定電流為0.3A，由可得，小燈泡的額定功率為[8]根據(jù)小燈泡圖像和亮度變化可知，隨著小燈泡兩端的電壓增大，小燈泡的亮度越高，其電阻變大。4．（2023·四川達州·中考真題）小明學習了電功率的知識后，在家中找來了一個標有額定電壓為“6V”的小燈泡，為了測定該小燈泡的額定功率，他在學校的實驗室找到了相關(guān)器材，并進行了如下實驗，已知電源電壓恒為8V。（1）請用筆畫線代替導線，幫他連接好實物圖。要求閉合開關(guān)后，滑片向右移，燈泡變亮；（2）小明在實際操作中發(fā)現(xiàn)燈泡很暗，電流表和電壓表示數(shù)均很小，無論怎樣移動滑片，電表的示數(shù)幾乎不變，你認為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是（選填字母）；A．滑動變阻器同時接入了下方的兩個接線柱B．燈泡的電阻太小C．滑動變阻器的最大阻值太?。?）排除故障后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，接下來他應該將滑動變阻器的滑片向移動，同時眼睛注意觀察（選填“電流表”“電壓表”或“燈泡”），直到燈泡正常發(fā)光；（4）經(jīng)過多次測量，小明繪制了小燈泡的I-U圖像，如圖丙所示，則該小燈泡的額定功率為W；（5）若該實驗中電壓表標有15V的接線柱損壞了無法使用，于是他向老師請教，老師告訴他用該電壓表仍能測量該燈泡的額定功率，你認為老師的方案可能是（選填字母）；A．只將電源電壓減小B．只更換一個其他規(guī)格的滑動變阻器C．將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端（6）小明還想用該燈泡和電壓表測量一個未知電阻Rx的阻值，于是他設計了如圖丁所示的電路圖，操作步驟如下：①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3V；②保持滑動變阻器的滑片位置不動，閉合S、S2，斷開S1，電壓表示數(shù)為4.5V；則Rx=Ω?！敬鸢浮?/p>

A右電壓表3C5【解析】（1）[1]根據(jù)滑動變阻器的要求可知，閉合開關(guān)后，滑片向右移，燈泡變亮，說明滑動變阻器接入電路中的電阻變小，只能選擇滑動變阻器的右側(cè)的下端接線柱接入電路，如圖所示：（2）[2]根據(jù)題意可知，燈泡發(fā)光很暗，電流表和電壓表示數(shù)均很小，無論怎樣移動滑片，電表的示數(shù)幾乎不變，說明滑動變阻器同時接入了下方的兩個接線柱，故BC不符合題意，A符合題意。故選A。（3）[3][4]排除故障后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為4V，小于額定電壓，所以，接下來要增大燈泡兩端的電壓，由串聯(lián)電路電壓特點可知，滑動變阻器的兩端電壓就要降低，根據(jù)串聯(lián)的分壓原理，滑動變阻器接入電路中的電阻就變小，所以，應該將滑動變阻器的滑片向右邊移動，同時眼睛注意觀察電壓表，直到燈泡達到額定電壓為止，即小燈泡正常發(fā)光。（4）[5]根據(jù)如圖丙可知，當小燈泡的電壓是6V時，通過小燈泡的電流是0.5A，所以，該小燈泡的額定功率為（5）[6]若電壓表標有15V的接線柱損壞了無法使用，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，可將該電壓表并聯(lián)到滑動變阻器的兩端，電壓表的量程可以選擇0到3V的，當小燈泡的電壓是6V時，滑動變阻器分的電壓是2V，故AB不符合題意，C符合題意。故選C。（6）[7]①閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器滑片，滑動變阻器R，小燈泡，定值電阻Rx串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端電壓，且電壓表的示數(shù)為3V，根據(jù)圖丙可知，通過小燈泡的電流是0.3A；②閉合S、S2，斷開S1，滑動變阻器R，小燈泡，定值電阻Rx串聯(lián)，電壓表測量燈泡和定值電阻Rx兩端總電壓，且電壓表的示數(shù)為4.5V，因保持滑動變阻器的滑片位置不動，所以，燈泡亮度和分得的電壓不變，通過燈泡的電流仍然是0.3A且與通過定值電阻Rx的電流相等，所以，定值電阻Rx兩端電壓是則定值電阻Rx的大小是5．（2023·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）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2.5V。（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(guān)后，小華發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)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，小華從滑動變阻器接入電路阻值最大時開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡I-U圖像如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W；（4）測出小燈泡的額定功率后，小華又把燈泡兩端的電壓調(diào)為其額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實際功率不等于其額定功率的，此時它的實際功率（選填“大于”或“小于”），原因是；（5）實驗中，有甲“15Ω2A”、乙“25Ω2A”、丙“30Ω2A”三種規(guī)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”）?！敬鸢浮?/p>

小燈泡斷路0.75大于燈泡的電阻隨電壓的增大而增大乙【解析】（1）[1]滑片P向右端移動時，燈變亮，說明此時電路中電流變大，故由歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路中的阻值變小，故滑動變阻器應接入右下接線柱，電路連接如下圖所示（2）[2]閉合開關(guān)后，小華發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表示數(shù)幾乎為零，說明電路中存在斷路，而電壓表示數(shù)接近3V，說明電路故障可能是小燈泡斷路，此時電壓表直接串聯(lián)進電路，相當于測量電源電壓。（3）[3]由圖丙可知，小燈泡兩端電壓為2.5V時，流過小燈泡的電流為I=0.3A，故由P=UI可得，小燈泡的額定電壓為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（4）[4][5]由圖乙可知，小燈泡的電阻隨兩端電壓的減小而減小，把燈泡兩端的電壓調(diào)為其額定電壓的一半后，由可知，若小燈泡的電阻不變，則其實際功率應為其額定功率的，而將燈泡兩端電壓調(diào)小后，其實際電阻也隨之減小，故可知此時它的實際功率（5）[6]由題意可知，小燈泡兩端電壓為U燈=0.5V時，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，此時滑動變阻器兩端電壓為U滑=U-U燈=3V-0.5V=2.5V此時電路中的電流最小為I0=0.1A，故由歐姆定律可得，此時滑動變阻器接入電路中的阻值最大為可知滑動變阻器的最大阻值為25Ω，故應選擇乙滑動變阻器。6．（2023·山東泰安·中考真題）物理實驗小組連接了如圖甲所示的電路，做“測量小燈泡的電功率”實驗。可供選擇的器材有：電源（可選電壓為4.5V、6V），規(guī)格為“20Ω2A”的滑動變阻器一個，小燈泡（額定電壓為2.5V，額定功率小于0.75W）一個，電壓表、電流表各一個，開關(guān)、導線若干。（1）甲圖連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那一根導線找出來打“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連接（只改接一根導線）；（2）正確連接電路后，當變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發(fā)光。該實驗所用的電源電壓為V，小燈泡的額定功率為W；（3）變阻器的滑片P移至某處時，電流表示數(shù)為0.18A，電壓表示數(shù)如圖乙所示為V，此時小燈泡的電阻為Ω；（4）該實驗小組的同學又設計了如圖丙所示的電路，利用阻值為的定值電阻和電壓表、等器材，測量額定電壓為的小燈泡L的額定功率，經(jīng)檢查無誤后進行實驗。請你幫助他們將實驗過程補充完整：①閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表（選填“”或“”）的示數(shù)為，同時讀出另一個電壓表的示數(shù)，記為U；②用已知物理量和測量量的符號表示出小燈泡額定功率。【答案】

4.50.51.810V1【解析】（1）[1]由圖可知，電壓表被串聯(lián)在電路中，正確做法是將其正極導線，接在燈泡正極，負極導線接在燈泡負極，使其并聯(lián)在燈泡兩側(cè)，如圖所示：（2）[2][3]由題意知，小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，小燈泡額定電壓為2.5V，額定功率小于0.75W，由得小燈泡額定電流不能大于0.3A，變阻器的滑片P在中點時小燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律得變阻器此時分得電壓應低于3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點，電源電壓等于各部分電壓之和，為保證燈泡正常工作，所以電源電源應選擇4.5V，則此時滑動變阻器分得電壓為由得，此時經(jīng)過變阻器電流為根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可得，燈泡得額定電流為0.2A，由可得，燈泡得額定功率為（3）[4][5]圖乙可知，電壓變讀數(shù)為1.8V，根據(jù)得，小燈泡電阻阻值為（4）[6]由圖可知，電壓表V1測燈泡兩端電壓，所以要測量燈泡得額定電壓，應讓電壓表V1示數(shù)為U額。[7]由圖可知另一個電壓表V2測燈泡與定值電阻R0兩端電壓，示數(shù)記為U，其中定值電阻R0與燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可得，定值電阻R0兩端電壓為由于串聯(lián)電路電流處處相等，根據(jù)得，經(jīng)過定值電阻R0的電流就是電路電流，即由得，燈泡額定功率為7．（2023·安徽·中考真題）用圖1所示電路測量小燈泡的電阻和電功率，電源電壓為4.5V，小燈泡L的額定電壓為2.5V。滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω1.5A”。序號U/VI/AR/Ω11.00.185.5621.50.226.8232.00.258.0043.0（1）閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片P移至（選填“a”或“b”）端；（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器進行多次測量，部分實驗數(shù)據(jù)如上表所示。第4次測量時，電流表示數(shù)如圖2所示，此時小燈泡的電阻為Ω，電功率為W；（3）由實驗數(shù)據(jù)可以判斷，小燈泡正常發(fā)光時的電阻可能為（選填“①”“②”或“③”）。①7.60Ω②8.93Ω③10.60Ω【答案】b100.9②【解析】（1）[1]為保護電路，連接電路時滑動變阻器滑片應置于最大阻值處，則應將滑動變阻器的滑片P移至b端。（2）[2][3]第4次測量時，電流表示數(shù)如圖2所示，從圖2可以看到，電流表的量程為0.6A，分度值為0.02A，指針指在刻度盤的中間，電流示數(shù)為0.3A。再從表格中得知，電壓表的示數(shù)為3.0V，即小燈泡的電壓為3.0V，根據(jù)歐姆定律的變換式可知，此時小燈泡的電阻為根據(jù)電功率的公式可知，此時小燈泡的電功率為（3）[4]第4次測量時，小燈泡的電阻為10Ω。從表中的數(shù)據(jù)可以看到，隨著燈泡電壓的增大，燈泡實際功率增大，燈絲溫度升高，燈絲的電阻值在增大。小燈泡正常發(fā)光時，其電壓為2.5V，這電壓值在第3次實驗與第4實驗之間，那么電阻值也應該在第3次實驗與第4實驗之間。第3次實驗是8Ω，第4實驗是10Ω，則這電阻值在8Ω與10Ω之間。故選②。8．（2023·湖北荊州·中考真題）課后服務社團活動中，“創(chuàng)新”興趣小組在“測定小燈泡的電功率”的實驗中先用如圖甲所示的器材進行實驗，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時電阻約為12Ω）。（1）為能順利完成該實驗，下列不同規(guī)格的滑動變阻器應選用（選填字母）；A．“10Ω0.5A”的滑動變阻器 B．“20Ω2A”的滑動變阻器 C．“5Ω1A”的滑動變阻器（2）電路連接完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表無示數(shù)，小燈泡不亮。那么出現(xiàn)該故障的原因是；（3）故障排除后重新連接電路，閉合開關(guān)，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向端移動（選填“左”或“右”）；（4）通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為W；（5）實驗結(jié)束后，某同學設計了如圖丁所示的電路來測量額定電壓為6V的小燈泡的額定功率。已知電源電壓為18V，定值電阻R的阻值為20Ω。實驗步驟如下：①開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器R'的滑片，使小燈泡正常發(fā)光；②保持滑片位置不動，開關(guān)S、S2閉合，S1斷開，此時電壓表的示數(shù)為8V；③再將滑動變阻器的滑片移至最右端，此時電壓表的示數(shù)為14V；④小燈泡的額定功率P額=W。【答案】B小燈泡斷路左0.51.8【解析】（1）[1]小燈泡額定電壓為2.5V（正常發(fā)光時電阻約為12Ω）。額定電流約為此時滑動變阻器接入電路中的阻值約為由此可知，應選“20Ω2A”的滑動變阻器。故選B。（2）[2]電路連接完成后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，小燈泡不亮，說明電路存在斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表并聯(lián)在電源兩端，測電源電壓，與電壓表并聯(lián)的電路部分存在斷路，故小燈泡斷路。（3）[3]由圖乙可知，電壓表選擇小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V。為了測量小燈泡的額定功率，應增加小燈泡兩端的電壓，減小滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原理可知，應減小滑動變阻器接入電路的電阻，故將滑動變阻器的滑片向左移動。（4）[4]由圖丙可知，當電壓為2.5V時，電流為0.2A。因此小燈泡的額定功率是P額=U額I額=2.5V×0.2A=0.5W（5）[5]開關(guān)S、S1閉合，S2斷開，滑動變阻器滑片左邊的電阻與小燈泡串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，要使小燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端的電壓UL=6V根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得U滑=U-UL=18V-6V=12V所以，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為12V時，小燈泡正常發(fā)光。保持滑片位置不動，開關(guān)S、S2閉合，S1斷開，滑動變阻器的全部電阻R′與定值電阻R串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器滑片左邊電阻兩端的電壓，此時電壓表示數(shù)為U左=8V由于滑動變阻器的全部電阻連入電路，為了間接測量出定值電阻R兩端的電壓，需要測量出滑動變阻器兩端的電壓，故再將滑動變阻器的滑片移至最右端，此時電壓表示數(shù)為滑動變阻器兩端的電壓，即U′=14V在②中，滑動變阻器的全部電阻R′與定值電阻R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，R兩端的電壓UR=U-U′=18V-14V=4V此時電路中的電流當電壓表示數(shù)為U左=8V時，滑動變阻器滑片左邊電阻的阻值故在①中，小燈泡的額定電流為則小燈泡的額定功率P額=ULIL=6V×0.3A=1.8W9．（2023·遼寧丹東·中考真題）在“測量小燈泡的額定功率”實驗中，小潘選用的小燈泡L的額定電壓為2.5V。（1）小潘設計了如圖甲所示的電路圖，連接好電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)，如圖乙所示，其原因是；（2）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器R的滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖丙所示，為V，要測量小燈泡L的額定功率，滑片P應向（選填“左”或“右”）移動，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表示數(shù)為0.24A，則小燈泡L的額定功率為W；（3）實驗結(jié)束后，小潘認為沒有電流表也能測出小燈泡的額定功率。于是他找來了另一個電源（電壓恒為8V）、一個額定電壓為6V的小燈泡L1和一個阻值為20Ω的定值電阻R0等器材，設計了如圖丁所示的電路，并完成了實驗。實驗過程如下：①斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，移動滑動變阻器R的滑片P，使電壓表的示數(shù)為V，小燈泡L1正常發(fā)光；②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，讀出電壓表的示數(shù)為1.6V；③小燈泡L1的額定功率為W?！敬鸢浮侩娏鞅碚⒇摻泳€柱接反了1.8左0.622.4【解析】（1）[1]乙圖中電流表指針反偏，說明電流表正、負接線柱接反了。（2）[2][3][4]由乙圖可知，電壓表所選量程為0~3V，分度值為0.1V，讀出其示數(shù)為1.8V；示數(shù)小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.24A=0.6W（3）①[5]斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器與小燈泡L1串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，移動滑動變阻器R的滑片P，使電壓表的示數(shù)為UR=U-UL=8V-6V=2V小燈泡L1正常發(fā)光。③[6]斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，滑動變阻器與R0串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器的電壓；保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，讀出電壓表的示數(shù)為1.6V；根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知R滑=5Ω在①中，電路電流為小燈泡L1的額定功率為P額=ULI=6V×0.4A=2.4W10．（2023·遼寧朝陽·中考真題）小紅想測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率，從實驗室找來了電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)和導線若干，進行了如下實驗：（1）用筆畫線代替導線，將圖甲電路連接完整；（2）檢查無誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，小燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓，造成這一故障的原因可能是小燈泡；（3）排除電路故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W；接下來她又測量了幾組對應的電壓值和電流值，并繪制了小燈泡的I-U圖象，如圖丙所示；（4）小紅認為，利用圖甲的裝置也可以探究電流與電壓的關(guān)系。小明認為小紅的觀點不合理，理由是；（5）小紅還想測出另一個額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，在保證電路安全的前提下，設計了如圖丁所示的電路（電源電壓恒定大于U額且未知，滑動變阻器R最大阻值未知，定值電阻阻值為R0），請將實驗步驟補充完整：①閉合S、S2，斷開S1，移動滑片P使電壓表示數(shù)為；②閉合S、S1，斷開S2，保持滑片P位置不變，讀出電壓表的示數(shù)為U1；③閉合S、S1，斷開S2，，讀出電壓表的示數(shù)為U2；④小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL=（用U1、U2、U額、R0表示）。【答案】斷路0.75燈絲電阻隨溫度的變化而變化滑片滑動到最左端【解析】（1）[1]測量標有“2.5V”字樣小燈泡的電功率時，由知，需測量小燈泡兩端電壓和流過小燈泡的電流，計算得出小燈泡的電功率，電壓表與小燈泡并聯(lián)接入電路中，如下所示：（2）[2]電流表無示數(shù)，燈泡不亮，說明電路是斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明與電壓表并聯(lián)部分以外的電路是通路，與電壓表并聯(lián)的部分斷路，故造成這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路。（3）[3]圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，則小燈泡的額定功率是（4）[4]探究電流與電壓的關(guān)系時，需要控制與電壓表并聯(lián)的電阻的阻值不變，根據(jù)圖丙可知，小燈泡燈絲的電阻是變化的，所以不能完成實驗探究。（5）[5][6][7]①閉合S、S2，斷開S1，移動滑片P使電壓表示數(shù)為，此時燈泡正常發(fā)光；②閉合S、S1，斷開S2，保持滑片P位置不變，讀出電壓表的示數(shù)為U1，根據(jù)歐姆定律可知，此時電路中的電流③閉合S、S1，斷開S2，滑片P移動到最左端，此時電壓表測量的是電源電壓，讀出電壓表的示數(shù)為，則電源電壓為。①②中滑動變阻器兩端的電壓為則滑動變阻器接入電路中的阻值為①中滑動變阻器兩端的電壓為此時電路中的電流為則小燈泡正常發(fā)光時的電阻11．（2023·江蘇徐州·中考真題）如圖甲所示，小明在做“比較兩個燈泡的亮暗”的實驗時，將A、B兩個阻值不等的白熾燈泡，分別串聯(lián)和并聯(lián)在電路中。（1）將兩個燈泡串聯(lián)在電路中，目的是控制電路中的不變，比較燈泡的亮暗與的關(guān)系。（2）閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片P置于端。（3）串聯(lián)時，燈泡B兩端的電壓如圖乙所示，為V。（4）將兩個燈泡并聯(lián)在電路中時，小明在表格中記錄的電流值有錯誤，請你幫他指出來：。燈泡串聯(lián)并聯(lián)電壓/V亮暗電流/A亮暗A1.8較亮0.6B較暗0.4【答案】電流電壓右1.2燈泡A的電流大于了B的電流【解析】（1）[1][2]將兩個燈泡串聯(lián)在電路中，由串聯(lián)電路電流處處相等可知，目的是控制電路中的電流不變，比較燈泡的亮暗與電壓的關(guān)系。（2）[3]閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片P置于右端，使滑動變阻器接入電路的電阻最大。（3）[4]由圖乙可知，電壓表的量程是0～3V，分度值為0.1V，此時的示數(shù)為1.2V。（4）[5]由可得，兩燈串聯(lián)時，電流相同，由燈泡A較亮，燈泡B較暗可知，燈泡A的實際功率大于燈泡B的實際功率，由可得，燈泡A兩端的電壓大于燈泡B兩端的電壓，說明燈泡A的電阻大于燈泡B的電阻；兩燈并聯(lián)時，電壓相等，由可知，通過燈泡A的由流應小于通過燈泡B的電流。12．（2023·云南·中考真題）實驗小組在老師的指導下探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系”。同學們在燒瓶內(nèi)安裝一根電阻絲，裝入適量的煤油，插入一支溫度計，設計了如圖甲所示的電路。（1）用筆畫線代替導線，將圖甲的電路連接完整。要求滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，且導線不交叉；（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，則電阻絲R（選填“短路”或“開路”）。排除故障后進行實驗，實驗中通過觀察來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少；（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電流的大小，經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)：電阻絲阻值和通電時間一定時，電流I越大，通電導體產(chǎn)生的熱量Q越多。小明猜想：當電阻和通電時間一定時，Q可能與I成正比。隨后在老師幫助下，實驗小組測出了多組Q與I的數(shù)據(jù)。請?zhí)岢鲆环N判斷小明猜想是否正確的方法：；（4）同學們進一步學習了解到：物理學家焦耳1840年就確定了當電阻和通電時間一定時，電流產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比的關(guān)系。生活中利用電熱工作的家用電器有（請舉一例）；（5）若要探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，可選擇圖乙中（選填“A”或“B”）燒瓶中的電阻與圖甲燒瓶中的電阻聯(lián)（選填“串”或“并”）進行實驗。（6）本實驗應用的研究方法有轉(zhuǎn)換法和法。【答案】

開路溫度計示數(shù)的變化見解析電熱水壺B串控制變量【解析】（1）[1]滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，則滑動變阻器接入電路的阻值變小，則滑動變阻器應接右下的接線柱，如圖所示：（2）[2]閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表指針未偏轉(zhuǎn)，說明電路沒有電流通過，經(jīng)檢查僅電阻絲R有故障，故電阻絲R斷路，即開路。[3]實驗中通過移動滑片，使燒瓶中電阻絲通過的電流不同，產(chǎn)生的熱量不同，則燒瓶中的煤油吸收的熱量不同，則溫度計示數(shù)的變化不同，故通過觀察溫度計示數(shù)的變化來比較相同時間內(nèi)不同電流產(chǎn)生熱量的多少。（3）[4]想驗證猜想：“當電阻和通電時間一定時，Q可能與I成正比?！笔欠裾_，根據(jù)測出的多組Q與I的數(shù)據(jù)畫出對應的Q～I圖像，再根據(jù)圖像判斷猜想是否正確，若圖像是一條過原點的直線，則猜想正確；若不是一條過原點的直線，則猜想不正確。（4）[5]生活中利用電熱工作的家用電器有電熱水壺。（5）[6][7]要探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，則電阻應不同，而通過導體的電流要相同，故應將兩電阻串聯(lián)，由圖甲可知，燒瓶中的電阻是20Ω，所以應選擇電阻為30Ω的B燒瓶串聯(lián)進行實驗。（6）[8]電流通過導體產(chǎn)生的熱量受電流的大小、電阻、通電時間的影響，則應該應用控制變量法進行探究。13．（2023·山東棗莊·中考真題）在探究電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實驗中。某興趣小組猜想：電流通過導體產(chǎn)生的熱量可能與通過導體的電流、導體的電阻和通電時間有關(guān)，于是他們利用甲、乙、丙三個裝置進行實驗探究，如圖所示，三個裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。（1）要探究電熱與電阻的關(guān)系。應選用組合，并將它們接到電源兩端進行實驗。（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進行實驗，在通電時間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U型管中液面高度變化大，由此可得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，。（3）實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列實例采用研究方法與此相同的是。A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布C．研究光的傳播時，引入“光線” D．探究平面鏡成像的特點【答案】甲、乙串聯(lián)通過導體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多B【解析】（1）[1][2]要研究電熱與電阻的關(guān)系，需要控制通過電阻的電流與通電時間相同，而電阻的阻值不同，因此選用甲和乙組合，將它們串聯(lián)接到電源兩端進行實驗。（2）[3]乙和丙，由于串聯(lián)在電路中，可知通過電路乙中5Ω電阻的電流大于通過丙中5Ω電阻的電流，當在通電時間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U型管中液面高度變化大，可知氣壓差越大，溫度差越大，熱量越多，可以得出的結(jié)論是：通過導體的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。（3）[4]A．實驗中通過觀察U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，這用到了轉(zhuǎn)化法，而探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時，用到的方法是控制變量法，故A不符合題意；B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布時，磁體周圍磁場的強弱轉(zhuǎn)化為吸引鐵屑的多少，故B符合題意；C．研究光的傳播時，引入“光線”，這是模型法，故C不符合題意；D．探究平面鏡成像的特點，用到的是替代法，故D不符合題意。故選B。14．（2023·青海西寧·中考真題）如圖所示，甲、乙兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。通電一定時間后（選填“甲”或“乙”）容器連接的U形管液面高度差較大，由此可以得出結(jié)論：在電流和通電時間相同時，導體的越大，產(chǎn)生的熱量越多；當電流為0.3A，通電10s后，甲容器中的電阻產(chǎn)生的熱量是J。【答案】甲電阻9【解析】[1][2]由圖得，兩電阻串聯(lián)，電流與通電時間相同，甲容器中電阻較大，產(chǎn)生熱量較多，甲容器連接的U形管液面高度差較大。[3]當電流為0.3A，通電10s后，甲容器中的電阻產(chǎn)生的熱量15．（2023·北京·中考真題）小京用如圖所示的電路探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與導體的電阻是否有關(guān)，其中兩個燒瓶完全相同，瓶內(nèi)裝有質(zhì)量和初溫相同的煤油、相同的溫度計A和B、阻值不等的電阻絲R1和R2。（1）該實驗采用串聯(lián)電路可以控制相同和相同；（2）閉合開關(guān)一段時間，兩支溫度計示數(shù)的變化量不相等，實驗結(jié)論是：?！敬鸢浮侩娏魍姇r間電流通過導體產(chǎn)生的熱量與導體的電阻有關(guān)【解析】（1）[1][2]該實驗采用串聯(lián)電路，兩電阻絲的電流與通電時間相同。（2）[3]閉合開關(guān)一段時間，兩支溫度計示數(shù)的變化量不相等，說明當電流與通電時間相同時，不同電阻的電阻絲產(chǎn)生的熱量不同，可得電流通過導體產(chǎn)生的熱量與導體的電阻有關(guān)。16．（2023·山東濟寧·中考真題）電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)。小明想通過實驗驗證電功跟電壓的關(guān)系，選用的器材如圖所示。其中甲、乙兩玻璃瓶內(nèi)裝有初始溫度相同、等質(zhì)量的煤油，兩電阻絲阻值不同（）。（1）將兩根電阻絲串聯(lián)后接入電路中，可控制和相等；（2）通電一段時間后，通過觀察來比較電流做功多少；（3）通過實驗發(fā)現(xiàn)：在相同時間內(nèi)，電流通過電阻絲（選填“”或“”）做的功多；（4）若兩端的電壓為3V，電路中的電流為0.4A，則10s內(nèi)電流通過做的功為J?！敬鸢浮侩娏鲿r間溫度計的示數(shù)12【解析】（1）[1][2]如圖所示，探究電功跟電壓、電流和時間關(guān)系時，將兩根電阻絲串聯(lián)后接入電路中，可控制通過的電流和經(jīng)過的時間相等。（2）[3]通電一段時間后，通過觀察溫度計的示數(shù)計算出兩個玻璃瓶中煤油溫度的變化量，溫度升高越多，說明煤油吸熱越多，即可說明電流做功越多。（3）[4]通過實驗發(fā)現(xiàn)：在相同時間內(nèi)，電流通過電阻絲做功較多，因為，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點可知，電阻越大兩端電壓越大，即兩端的電壓較大；根據(jù)可知，在電流和時間相等時，電壓越大電功越大。（4）[5]根據(jù)題意可知，10s內(nèi)電流通過做的功為考向一：伏安法測小燈泡的電功率（1）實驗目的:測量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。（2）實驗原理:P=UI。（3）測量工具（伏安法）:電壓表、電流表、開關(guān)、小燈泡、滑動變阻器、電源、導線若干。（4）電路圖（5）實驗操作基本要求①接線過程中，開關(guān)處于斷開狀態(tài)。②閉合開關(guān)前，應該將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)至最大，是為了保護電路。③電路連接小技巧:連接電路時，可將其他器材先連接好，最后將電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端。（6）滑動變阻器在本實驗中的作用①改變燈泡兩端電壓和通過燈泡的電流，從而實現(xiàn)多次測量；②保護電路。（7）實驗注意事項①與前面綜合性實驗相同，注意常見故障的分析。②實驗目的是“探究小燈泡電功率與電壓的關(guān)系”，求平均電功率是沒有意義的。③歸納實驗結(jié)論的技巧:結(jié)合實驗目的來歸納，歸納出的結(jié)論不能與實驗目的無關(guān)。考向二：其他方法測小燈泡的電功率（1）“伏阻法”測電功率如圖所示，用電壓表、已知阻值的電阻R0、電源、開關(guān)、導線若干,可以測出燈L的電功率。此原理主要應用了串聯(lián)電路中電流處處相等。具體做法是:用R0的阻值和它兩端的電壓求電流,然后用已求得的電流和測得的待測燈兩端的電壓,求待測燈的電功率,。（2）“安阻法”測電功率如圖所示,用電流表、已知阻值的電阻R0、電源、開關(guān)、導線若干,可以測出L的電功率。此原理主要應用了并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。具體做法是：用R0的阻值和通過它的電流求它兩端的電壓,然后用已求得的電壓和測得的通過待測電阻的電流,求待測燈的電功率：。考向三：測量小燈泡電功率實驗中的故障分析1.燈泡不亮（1）現(xiàn)象：閉合開關(guān)，燈泡不亮，電壓表、電流表有示數(shù)原因：①滑動變阻器接入下端兩個接線柱，成為阻值較大的定值電阻； ②電源電壓太低。（2）現(xiàn)象：閉合開關(guān)，燈泡不亮，電壓表、電流表無示數(shù)原因：①電源、電流表、開關(guān)或滑動變阻器損壞； ②接線柱接觸不良； ③連接導線斷裂。（3）現(xiàn)象：閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表幾乎無示數(shù)，電壓表指針偏轉(zhuǎn)明顯原因：①燈泡斷路； ②電壓表與電流表互換位置。（4）現(xiàn)象：閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)原因：①燈泡短路但電壓表完好； ②燈泡短路且電壓表損壞。2.電表問題（1）現(xiàn)象：指針偏轉(zhuǎn)角度很小原因：①量程選擇過大； ②電源電壓過低。（2）現(xiàn)象：指針反向偏轉(zhuǎn)原因：“+”“-”接線柱接反（3）現(xiàn)象：指針超過最大刻度原因：①量程選擇過??； ②電源電壓太高 ③電路中出現(xiàn)短路3.滑動變阻器問題（1）現(xiàn)象：滑動變阻器的滑片無論怎樣滑動，電表的示數(shù)及燈泡的亮度均無變化原因：滑動變阻器的連接錯誤，沒有遵循“一上一下”的接線原則。（2）現(xiàn)象：無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表的示數(shù)總小于燈泡的額定電壓原因：①電源電壓過低； ②滑動變阻器損壞（3）現(xiàn)象：閉合開關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強光后立即熄滅,電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度處，電壓表仍有示數(shù)原因：滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處，使得燈泡兩端電壓過高?？枷蛩模禾骄侩姛岬挠绊懸蛩?.實驗方法轉(zhuǎn)換法、控制變量法。2.實驗方案設計實驗一:如圖所示，探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與導體電阻的關(guān)系。實驗二:如圖所示，探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系。3.實驗結(jié)論①在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。②在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。③在兩次實驗過程中，隨著加熱時間的延長，U形管兩邊液面的高度差增大，表明在電流大小、電阻大小相同時，通電時間越長，電阻產(chǎn)生的熱量越多。4.電流熱效應的影響因素：（1）電流I：在通電時間t和電阻R相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多；（2）電阻R：在通電時間t和電流I相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；（3）通電時間t：在電阻R和電流I相同的情況下，通電時間t越長，產(chǎn)生的熱量越多。1．（2024·廣東惠州·一模）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，給同學們提供的器材有：電壓恒為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡（燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關(guān)各一個，導線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器R1（；0.2A）、R2（；0.5A）、R3（；0.5A）可供選擇。（1）為完成實驗，滑動變阻器應選擇（選填“”、“”或“”）。選擇合適變阻器后，請用筆畫線代替導線將電路連接完整。要求：變阻器的滑片P向A端移動時，燈泡變暗；（2）實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還具有的作用是；（3）滑片P置于阻值最大處，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)較大，電流表幾乎無示數(shù)，移動滑片P，電流表示數(shù)無變化，出現(xiàn)的電路故障原因可能是；（4）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示為V；若要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向（選填“A”或“B”）端移動。根據(jù)圖丙圖像信息，小燈泡的額定功率是W。【答案】改變燈泡兩端電壓和電路電流，進行多次測量燈泡斷路2.2B0.5【解析】（1）[1]燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為電源電壓恒為6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路的電阻為則滑動變阻器選R2。[2]滑動變阻器按“一上一下”的方式串聯(lián)接入電路，變阻器的滑片P向A端移動時，燈泡變暗，表明電路中的電流減小，電路的總電阻變大，滑動變阻器電阻變大，故變阻器右下接線柱連入電路中。（2）[3]實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還可以通過滑動滑片改變燈泡兩端電壓和電路電流，進行多次測量。（3）[4]滑片P置于阻值最大處，閉合開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，說明電路可能出現(xiàn)了斷路故障，而電壓表示數(shù)很大，說明電壓表與電源之間是接通的，則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路。（4）[5]移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，其示數(shù)為2.2V。[6]2.2V小于燈泡的額定電壓2.5V，若要測量小燈泡的額定功率，應增大燈泡的電壓，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知應減小變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律，應減小變阻器連入電路中的電阻，則由圖甲可知應將滑片P向B端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓。[7]根據(jù)圖丙可知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，則小燈泡的額定功率小燈泡的額定功率為0.5W。2．（2024·廣東東莞·一模）小明做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)和導線。圖1甲是小明沒有連接完的實物電路。（1）請你用筆畫線代替導線，幫小明將實物圖1甲的電路連接完整；（2）小明連好電路閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是（選填“小燈泡”或“滑動變阻器”）出現(xiàn)斷路；（3）小明排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)如圖1乙所示為V，要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向端滑動（選填“左”或“右”）；（4）小明通過移動滑片P，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖2所示的U-I圖像。根據(jù)圖像提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是W，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是Ω；（5）小明對圖2所畫的圖像產(chǎn)生了困惑，根據(jù)歐姆定律，在電阻不變時，電流與電壓成正比，所連成的線應是一條直線，而實際卻不是這樣，請你替小明簡單解釋一下。你的簡單解釋是?！敬鸢浮啃襞?.2右0.510燈絲的電阻隨溫度的升高而增大【解析】（1）[1]電壓表應與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表可選擇0~3V的量程，如圖所示：（2）[2]燈泡不亮，電流表無示數(shù)，則電路中無電流，說明電路中某處斷路，電壓表有示數(shù)，則與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路。（3）[3][4]由圖乙知，電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，低于額定電壓2.5V，根據(jù)串聯(lián)分壓可知，應減小滑動變阻器兩端的電壓，即應減小滑動變阻器的阻值，所以將滑片向右端滑動。（4）[5]小燈泡的額定電壓為2.5V，由圖2知，當U=2.5V時，I=0.2A，所以小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W[6]由圖2知，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，通過小燈泡的電流為0.15A，則小燈泡的電阻是（5）[7]由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡兩端的電壓越大，燈絲的溫度越高，燈絲的電阻越大，所以圖像不是一條直線。3．（2024·湖南懷化·一模）如圖甲所示，是劉曉同學在實驗室采用伏安法測量小燈泡電功率的實驗電路圖，已知小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）據(jù)圖分析可知，電源的“a”為極，“b”為極；（2）將電壓表正確連入電路中。；（3）劉曉閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片滑至最端（填“左”或“右”），閉合開關(guān)，移動滑片，她發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，燈泡不發(fā)光，則故障的原因可能是；A．cd間短路

B．cd間斷路

C．ef間短路

D．ef間斷路（4）劉曉通過移動滑片得到通過小燈泡的電流與其兩端電壓的幾組數(shù)據(jù)，并作出了的圖像，如圖乙所示。由圖像分析可知：小燈泡的額定電功率為W，隨著小燈泡兩端的電壓升高，小燈泡的電阻（填“變大”“不變”或“變小”）；（5）完成上述實驗后，劉曉又將一阻值為15Ω的定值電阻R與該小燈泡串聯(lián)接在電壓為4V電路中，則電路中的電流為A，此時，小燈泡的實際電功率為W?！敬鸢浮空撟驛0.7變大0.200.2【解析】（1）[1][2]電流表在接線時，電流由正接線柱流入，負接線柱流出，圖甲中，電流表的正接線柱與電源的a端連接，負接線柱與b端連接，所以電源的a端為正極，b端為負極。（2）[3]用伏安法測量小燈泡的電功率時，電壓表應測量小燈泡兩端的電壓，并聯(lián)在小燈泡兩端，小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選用小量程。作圖如下：（3）[4]為了保護電路，開關(guān)閉合前，變阻器的滑片應置于阻值最大處，即圖甲中的最左端。[5]實驗電路為串聯(lián)連接，閉合開關(guān)，移動滑片，電流表有示數(shù)，說明電路無斷路，電壓表無示數(shù)，燈泡不發(fā)光，是電壓表并聯(lián)部分短路了，所以故障可能是cd間短路，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（4）[6]由圖乙知，電壓為2.5V時，通過小燈泡的電流為0.28A，其額定電功率PL=ULIL=2.5V×0.28A=0.7W[7]圖乙是I-U圖像，隨著電壓增大，電流也增大，但圖線的傾斜度變小，即U與I的比值變大，即小燈泡的電阻變大。（5）[8]由圖乙知，當小燈泡兩端的實際電壓為1.0V時，通過的電流為0.20A，此時定值電阻R兩端的電壓U定=I1R=0.20A×15Ω=3V滿足U=U定+U燈=3V+1.0V=4V所以電路的電流為0.20A。[9]小燈泡的實際電功率P實=U燈I1=1.0V×0.20A=0.2W4．（2024·河北石家莊·二模）利用圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）用筆畫線代替導線，將圖甲中所示的器材連接成完整電路；（2）連接電路時開關(guān)應處于（選填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)，正確連接后，應將滑片P由最大電阻處緩慢向端移動（選填“A”或“B”），使燈逐漸變亮；（3）某次實驗時，移動滑片P，記下多組電壓和電流值，繪制成圖乙所示的圖像，根據(jù)圖像的信息，小燈泡的額定電功率為W；（4）實驗時，由于操作失誤，在未斷開開關(guān)的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，電壓表的示數(shù)（選填“變大”“變小”或“不變”）。（5）在沒有電流表的情況下，用如圖丙所示的實驗電路，也可以測出小燈泡的額定功率。已知小燈泡的額定電壓為U額，定值電阻的阻值為R，實驗步驟如下：①只閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑片，使電壓表示數(shù)為U額；②保持滑片位置不變，只閉合開關(guān)S、S2、，此時電壓表的示數(shù)為U；可知小燈泡的額定功率P額=（用U額、U和R表示）；若已知電源電壓為U0，此時滑動變阻器接入電路的阻值Rx=（用U0、U額、U和R表示）?！敬鸢浮繑嚅_A0.625變大【解析】（1）[1]小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程并聯(lián)在燈泡兩端，如圖（2）[2][3]為了保護電路，連接電路時開關(guān)應處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)前，滑動變阻器處在最大值，即B端；要使燈逐漸變亮，應增大燈泡兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應減小滑動變阻器兩端電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，故應將滑片P由最大電阻處緩慢向A端移動。（3）[4]由圖乙可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的額定電流為0.25A，則小燈泡額定功率為（4）[5]電路為燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，正常工作時電壓表測量燈泡兩端電壓，燈泡兩端電壓小于電源電壓；在未斷開開關(guān)的情況下，直接將亮著的小燈泡從燈座上取出，小燈泡處發(fā)生斷路，電壓表測量電源電壓，故電壓表示數(shù)變大。（5）[6]①燈與定值電阻串聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈兩端的電壓，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表讀數(shù)為小燈泡額定電壓U額，燈正常發(fā)光；②，電壓表測燈與R0兩端的電壓，因此時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，此時定值電阻兩端的電壓由串聯(lián)電路電流特點和歐姆定律可知，電路中的電流為小燈泡的額定功率表達式[7]根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，此時滑動變阻器兩端電壓為由串聯(lián)電路電流特點結(jié)合歐姆定律可知，此時滑動變阻器接入電路的阻值為5．（2024·陜西西安·三模）小明設計圖甲裝置比較小燈泡和LED發(fā)光二極管的發(fā)光效率，該裝置電路由電路①、密封箱和電路②組成，電路①中光敏電阻的阻值與光照強度的關(guān)系如圖乙所示。（1）小明將小燈泡安裝在燈座上進行實驗。①在開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應置于最端；②閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電路②中電流表幾乎沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近于電源電壓，可能原因是；③排除故障后，小明向左移動滑動變阻器滑片，電路②中燈泡亮度，電路①中電壓表示數(shù)（選填“變大”“不變”或“變小”）；④調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄下電路①和電路②中電表的示數(shù)。（2）小明將LED發(fā)光二極管安裝在燈座上進行實驗。實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄下電路①和電路②中電表的示數(shù)。電路②中電表示數(shù)如表所示：電壓/V202.32.52.83.03.33.53.63.7電流/mA0510601603806909001250①LED發(fā)光二極管由（選填“超導體”“半導體”或“絕緣體”）材料制成；②已知該LED發(fā)光二極管的額定電壓為3.6V，則其額定功率為W；（3）利用實驗時記錄的電表示數(shù)比較小燈泡和LED發(fā)光二極管的發(fā)光效率，方法是：當電路①中的電壓表示數(shù)相同時，比較。【答案】右燈泡出現(xiàn)了斷路變亮變大半導體3.24小燈泡和LED發(fā)光二極管實際功率大小【解析】（1）[1]為了保護電路，在開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處，即最右端。[2]閉合開關(guān)，小明發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電路②中電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表示數(shù)接近于電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即電路中的燈泡可能出現(xiàn)了斷路故障。[3][4]排除故障后，小明向左移動滑動變阻器滑片，滑動變阻器阻值變小，電路中電流變大，根據(jù)分壓原理，滑動變阻器兩端電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，燈泡兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，燈泡實際功率變大，燈泡亮度變亮；由圖乙可知，光敏電阻RP的阻值隨光照強度增大而減小，根據(jù)分壓原理，光敏電阻Rp兩端的電壓減小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，R0兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大。（2）[5]半導體材料應用廣泛，可以用來制作LED發(fā)光二極管、半導體芯片等產(chǎn)品。[6]已知該LED發(fā)光二極管的額定電壓為3.6V，由表可知，發(fā)光二極管的額定電流為900mA=0.9A，則發(fā)光二極管的額定功率為（3）[7]當電路①中的電壓表示數(shù)相同時，說明光敏電阻受到的光照強度相同，即小燈泡和LED發(fā)光二極管發(fā)光強度相同，此時只需要比較電路②中兩電表示數(shù)大小，即小燈泡和LED發(fā)光二極管實際功率大小。6．（2024·陜西咸陽·模擬預測）小夢為了探究LED燈與家用普通白熾燈、普通節(jié)能燈的發(fā)光效率，他用如圖所示的裝置進行了實驗（其中為光敏電阻，其電阻值與光照強度成反比），其實驗步驟如下：Ⅰ．先把規(guī)格為“220V；15W”的普通白熾燈接入燈座，通過調(diào)整，使燈泡與溫度計的玻璃泡的距離約為2cm，燈泡與光敏電阻的距離約為30cm。閉合開關(guān)S和，通電10min，分別讀出溫度計和電流表的示數(shù)，并填入下表。Ⅱ．接著分別把規(guī)格相同的普通節(jié)能燈和LED燈接入燈座，重復上述實驗。燈泡類型盒內(nèi)初溫/℃盒內(nèi)末溫/℃電流表示數(shù)/mA白熾燈20786普通節(jié)能燈205015LED燈203560（1）溫度升高越高的燈，說明發(fā)熱多，能量損失的越（選填“多”或“少”）。電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的燈是，這是通過觀察來比較的。（2）電能轉(zhuǎn)化為光能最多的燈是，這是通過觀察來比較的。（3）LED燈的發(fā)光效率較（選填“高”或“低”）。（4）綜合分析表中數(shù)據(jù)可知，15W的LED燈的發(fā)光亮度大約與W的白熾燈正常發(fā)光亮度相當?！敬鸢浮慷喟谉霟魷囟扔嬍緮?shù)的變化LED燈電流表示數(shù)高150【解析】（1）[1][2][3]電能通過燈泡上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，會使周圍的空氣溫度升高，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，用溫度計測量空氣的溫度可知電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少，即通過觀察溫度計示數(shù)的變化可比較電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少，溫度升高越高的燈，說明發(fā)熱多，能量損失多，比較盒內(nèi)溫度升高最高的是白熾燈，即電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能最多的是白熾燈。（2）[4][5]電能通過燈泡上轉(zhuǎn)化為光能時，燈光照射到光敏電阻上，因其電阻值與光照強度成反比，當光照強度很強時，使光敏電阻的阻值減小，電路中的電流變大，所以電能轉(zhuǎn)化為光能的多少，通過觀察電流表示數(shù)的變化就可知，由表格數(shù)據(jù)中可知，使用LED燈時的電流表的示數(shù)最大，表明電能轉(zhuǎn)化為光能最多的是LED燈。（3）[6]由上可知，在規(guī)格相同條件下，LED燈消耗相同的電能，轉(zhuǎn)化成的光能最多，即LED燈的發(fā)光效率最高。（4）[7]分析表中數(shù)據(jù)可知，15W的LED燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為60mA，而15W的白熾燈的發(fā)光亮度能使含有光敏電阻的電路中的電流為6mA，則需要與一個LED燈的發(fā)光亮度相當?shù)?5W的白熾燈的個數(shù)是即白熾燈的功率為7．（2024·北京·一模）小明利用如圖所示裝置探究電流通過導體時產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系。已知甲、乙燒瓶裝有質(zhì)量相同的煤油，燒瓶中都浸泡著一段鎳鉻合金絲，且（假設實驗過程中沒有任何熱量的損失）。（1）閉合開關(guān)一段時間之后，小明發(fā)現(xiàn)煤油的溫度變化太慢，他想煤油的溫度升高更快一點，以下建議可行的是：；A．兩燒瓶的煤油都減小相同的質(zhì)量； B．滑動變阻器的滑片P向B端滑動；C．把與改為并聯(lián)； D．更換電壓更高的電源；E.增大與的阻值；F.改用精確度更高的溫度計（2）通電一段時間后，小明發(fā)現(xiàn)乙燒瓶中溫度計的示數(shù)較大，可以得到結(jié)論：；（3）小明將該裝置改成比較不同物質(zhì)吸熱情況的實驗裝置。兩個相同的燒瓶中裝有質(zhì)量相等的物質(zhì)A和物質(zhì)B，A和B在相同時間內(nèi)吸收的熱量相同。每隔1min記錄一次它們的溫度，測得數(shù)據(jù)如下表，請回答下列問題：時間/min012345A溫度/℃202428323640B溫度/℃202224262830①實驗中裝在燒瓶中的兩段鎳鉻合金絲的阻值應（選填“相同”或“不同”）；②若物質(zhì)A和B升高相同的溫度，則（選填“A”或“B”）吸熱多，（選填“<”、“=”或“>”）?！敬鸢浮緼D見解析相同B<【解析】（1）[1]煤油溫度變化，是由于電流通過合金絲時，產(chǎn)生熱量，煤油吸收熱量溫度發(fā)生變化，則煤油溫度變化太慢，是由于合金絲產(chǎn)生的熱量太少或煤油的質(zhì)量太多，所以可減小煤油的質(zhì)量，或據(jù)Q=I2Rt知，增大通