初中科学浙教版九年级上册第6节 电能教学设计

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1.电路实验的基本操作
(1)连接电路时：开关处于断开状态；滑动变阻器的滑片处于阻值最大处。
调节滑动变阻器的过程中，首先要明白向什么方向移动滑片可以使变阻器连入电路阻值变大或变小，使小灯泡两端电压变大或变小。
(2)正确使用电流表和电压表：恰当选择电流表和电压表的量程。根据小灯泡的额定电压来确定电源电压及电压表的量程，然后估测小灯泡正常工作时的电流，再确定电流表的量程。
如何测量白炽灯泡的功率：利用电能表、停表分别测出白炽灯消耗的电能和所用时间，根据P＝W/t获得功率。
2.实验室测定小灯泡的功率
(1)原理：P=UI。
只有在灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡才能正常发光，此时的功率为额定功率。
(2)实验器材：小灯泡、电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、导线。
(3)实验记录表格

(4)实验步骤：
①按电路图连接好电路；
②闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压，观察小灯泡的亮度，并记录此时电流表和电压表的示数；
③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数(注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多)；
④调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数；
⑤根据P＝UI，计算出三种情况下小灯泡的电功率；
⑥断开电路，整理器材。
(5)结论：通过实验发现，用电器两端的电压不同，电功率就不同，小灯泡两端电压越高，实际功率越大，灯泡越亮。
(6)实验注意事项：
①选择的器材规格要合适。
电流表的量程要大于小灯泡的额定电流，电压表的量程要大于小灯泡的额定电压。滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的额定电流。
②连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器调到阻值最大处。
③在使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡。
【点拨】对于多次实验测得的功率值不能像伏安法测电阻一样求平均值，因为小灯泡的电阻随温度的改变而改变。
灯泡亮暗的判断
(1)若灯泡都正常发光，则额定功率大的亮，因为灯泡在各自的额定电压下工作时，实际功率等于额定功率。额定功率大的灯泡，实际功率就大，灯泡就亮。
(2)若灯泡串联且不正常发光，电阻大的灯泡较亮。因为灯泡越亮，它的实际功率就越大，在串联电路中，由于各处电流都相等，根据P=I2R知，灯泡的电阻越大，灯泡的实际功率就越大，而灯泡的电阻可由P额和U额进行比较，根据知，当U额相同时，P额越小，R越大；当P额相同时，U额越大，R越大。
(3)若灯泡是并联的且不正常发光，电阻小的灯泡较亮。在并联电路中，由于各支路两端的电压相等，根据，灯泡的电阻越小，灯泡的实际功率就越大，灯泡就越亮，灯泡电阻的比较方法同上。
两灯的额定功率和电阻的大小，还可以根据灯丝的粗细长短来比较。细而长的电阻大，额定功率小；粗而短的电阻小，额定功率大。
【常考】知道测定小灯泡的功率的实验方法
例1 如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，滑动变阻器有A规格“10Ω 2A”B规格“50Ω 1A”可选。
(1)本实验应该选择 规格的滑动变阻器，连接电路时，开关应 。
(2)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整。
(3)闭合开关后，小刚发现电流表和电压表有示数但都很小，且看不到小灯泡发光，其原因是 。
(4)当变阻器滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V。要测小灯泡的额定功率，应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数为2.5V。
【答案】(1)B 断开 (2)如图所示 (3)滑动变阻器连入电路中的电阻太大，小灯泡的实际功率很小(4)1.8A
【解析】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以在测量小灯泡的额定功率时，滑动变阻器分得的电压为3.5V，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器的电阻为14Ω，所以应选用滑动变阻器B；为避免由于电路连接错误而损坏电路，在连接电路时，开关要断开。(2)电压表要并联在小灯泡两端，且选用0~3V量程，如图丙所示。(3)连接完电路，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置，当闭合开关后，根据串联电路的分压关系可知，此时小灯泡两端的电压很小，所以小灯泡的实际功率很小，将看不到小灯泡发光。(4)由题图可知，电压表使用的量程为0~3V，所以其示数为1.8V，要测量小灯泡的额定功率，必须使小灯泡两端的电压达到2.5V，根据串联电路的分压关系可知，此时要减小滑动变阻器连入电路中的电阻，即需要将滑片向A端移动。
1．额定电压为2.5V的小灯泡接在下列四个电路中，不能测出小灯泡额定功率的是( )

A B C D
【答案】C
【解析】A、图中电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器可调节整个电路，符合要求，故A能测出小灯泡额定功率；B、图中电压表V1测小灯泡两端的电压，R1与灯泡串联，因此电流相同，利用V2与已知阻值的定值电阻可测出电流，滑动变阻器可调节整个电路，符合要求，故B能测出小灯泡额定功率；C、只能测出灯泡两端的电压，无法得到电流的大小，故C不能测出小灯泡额定功率；D、图中电流表A1可测出灯泡的电流，已知阻值的R1与灯泡并联，它们两端的电压相同，通过A2和R1又可以算出电压的大小，滑动变阻器可调节整个电路，也符合要求，故D能测出小灯泡额定功率。
2.在今年的实验技能考试中，实验桌上准备的器材有：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干。在做测量小灯泡的电功率实验时，小明在连接电路的过程中，由于疏忽，把两表的位置颠倒了，其他连接正确无误，当开关闭合后，所产生的现象是( )
A.电流表将被烧坏
B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数，电流表的读数几乎为零
D.电流表有读数，电压表的读数几乎为零
【答案】C
【解析】当把电压表和电流表的位置给颠倒后，由于电压表串联在电路中，且电压表的阻值特别大，所以导致电路中的电流很小，所以电压表有读数，电流表的读数几乎为零。
3.在测定小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论，正确的是( )
A.灯丝的电阻随电压增大而减小
B.小灯泡的额定功率为0.8W
C.小灯泡的额定功率为四次电功率的平均值
D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比
【答案】B
【解析】A、由表中数据可知，随电压U的增大，R＝U/I逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；B、由表中数据知，灯泡额定电压U＝2.5V对应的电流I＝0.32A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W，故B正确；C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率，不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率，故C错误；D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由I＝U/R知：通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故D错误.
4.在“测定小灯泡电功率”的实验中，小明选取了一个标有‘2.5V”的小灯泡和必要的实验器材，连接的实物电路如图甲所示。

(1)闭合开关前，老师发现图甲中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“x”，并用笔画线代替导线将实物电路连接正确(只改动一根导线)。
(2)闭合开关S后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障原因可能是 。
(3)排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示为 ，则小灯泡的额定功率为 。
【答案】(1)如图所示 (2)小灯泡断路 (3)0.32 A 0.8W
【解析】(1)由图甲知，滑动变阻器同时接了上面两个接线柱，接法错误，滑片在最右端，所以下面应接C接线柱，如图所示.(2)小灯泡不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表示数接近电源电压，则与电压表并联的灯泡断路； (3)由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，则P额＝U额I额＝2.5V×0.32A＝0.8W。
5.某同学为了测量一个额定电压为2.5V、额定功率估计为1W的小灯泡的实际功率，准备了如下实验器材：电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、两节干电池、待测的小灯泡、开关和一些导线。
(1)为完成实验，还需要一个 。
(2)此次实验中，电流表应使用 的量程，电压表应使用 的量程。
(3)实验记录的数据如下表所示，其中根据第 次测得的数据计算得出的结果是小灯泡的额定功率；第 次的实验数据是电流表的示数读错了；第3次测得的小灯泡的实际功率为 W。
【答案】(1)滑动变阻器 (2)0~0.6A 0~3V (3)2 1 1.26
【解析】(1)滑动变阻器目的一是作为保护电阻，二是可以多测几组数据求平均值，如果没有滑动变阻器，则无法测量多组数据求平均值，则增大了实验的误差。
(2)当变阻器的阻值为零时，此时电流最大。电流根据I＝P/U＝1W/3V≈0.33A，所以电流表选用量程为0～0.6A，当变阻器的阻值为零时，电阻两端电压是电源电压，所以电压表选用的量程为0～3V。
(3)①用电器在额度电压下的功率叫额定功率，灯泡的额度电压是2.5V所以第2次测得的数据计算得出的结果是小灯泡的额定功率。②根据欧姆定律I＝U/R，可得R＝U/I，计算第一次得出，R1＝2.20V/0.55A＝4Ω；第2次：R2＝2.5V/0.40A＝6.25Ω；第3次：R3＝2.80V/0.45A＝6.25Ω；所以，第一次测量的电流表读错了。③根据电功率公式P＝UI，已知电压U＝2.80V，电流I＝0.45A ∴P实＝UI＝2.80V×0.45A＝1.26W.
6.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡是额定电压为“2.5V”和“4.5V”中的一个。他正确连接电路，实验步骤正确。闭合开关S，观察到电压表、电流表的示数分别为2V和0.2A。过了一会儿，小灯泡突然熄灭，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表的示数始终为 V，则电源电压为12V，滑动变阻器的最大阻值为 ，他换用一个相同规格的小灯泡接入电路，重新进行实验，当小灯泡正常发光时，滑片的位置恰好在滑动变阻器的中点上，电压表的示数如图所示，则小灯泡的额定电压为 V，额定功率为 W。
【答案】12 50 4.5 1.35
【解析】(1)小灯泡突然熄灭，灯丝断，电压表通过导线、开关、滑动变阻器接在电源上，显示电源电压为12伏；闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，滑动变阻器电阻全连入，滑动变阻器两端的电压为UR＝U−UL＝12V−2V＝10V，滑动变阻器的最大阻值为R＝UR/I＝10V/0.2A＝50Ω。
(2)当小灯正常发光时，滑片的位置恰好在变阻器的中点上，所以此时滑阻接入电路的阻值为：R′＝R＝25Ω，若电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.9V，不符合题意，所以电压表的量程应为0～15V，分度值为0.5V，所以灯泡的额定电压为4.5V；滑动变阻器分得的电压为UR′＝U−UL′＝12V−4.5V＝7.5V，电路中的电流为I′＝U R′/R′＝7.5V/25Ω＝0.3A，灯泡的额定功率为P＝UI＝4.5V×0.3A＝1.35W。
7．在一次测量小灯泡额定功率的实验中，(电源由三节新干电池串联组成)聪明而粗心的小刚连接了如图(A)所示的电路。同组的小明发现电路连接有错。问：
(1)如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为 V，电流表的读数约为 A，小灯泡发光情况为 。(正常发光/可以发光/亮度较暗/不发光 )
(2)小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率。在图(A)中画出小刚改动的那条导线。
(3)小灯泡上标有“2.5V”字样(灯泡额定功率约为1W)，则实验时，在闭合开关S之前应该将 。闭合开关后，发现电压表示数如图(B)所示，则应该将滑动变阻器的滑片P向 移动(左/右)，将电压表的示数调整到 V。如果此时电流表的示数如图(C)所示，则该小灯泡的额定功率是 W，该小灯泡的电阻是 Ω。
【答案】(1)4.5； 0； 不发光。(2)电路图如图所示。(3)将滑动变阻器滑片滑至最右端；左；2.5； 0.75； 8.33。
【解析】(1)图示电路电压表串联在电路里，电路断路，电压表测电源电压1.5V×3＝4.5V，电流表示数为0，此时小灯泡不发光。
(2)将灯泡与滑动变阻器相连的线去掉改接在电源负极，电路图如图示。
(3)在闭合开关S之前应该将滑动变阻器滑片滑至最右端，图示电压表示数是1.7V，小于灯泡额定电压，应向左移动滑片，减小电路总电阻，使灯泡电压达到额定电压U＝2.5V。
图示电流表示数I＝0.3A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，灯泡电阻R＝2.5V/0.3A≈8.33Ω。
8．同学在测标有“2.5V”字样的小灯泡功率实验时，他的电路已经连成如下图甲所示．
(1)请你用笔画线代替导线，帮他把电压表正确连入电路，连线不能交叉。在连接好电路后，要先将滑动变阻器滑片P移至 端(选填“A”或“B”)后，开关才能闭合。
(2)如果用干电池作电源，他至少要用 节。
(3)图乙是根据实验数据绘制成的I-U图象。当P在某位置时，电压表示数为1.5V，灯泡电阻为
Ω，灯泡发光较暗，要使灯正常发光，应将滑片P向 端(选填“A”或“B”)移动，灯泡的额定功率为 W。
【答案】(1)如图所示；B；(2)2；(3)10；A；0.5。
【解析】(1)电压表应与灯泡并联，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以可以选择0～3V的量程，如图所示.(2)每节干电池的电压为1.5V，灯泡的额定电压为2.5V，所以至少用两节干电池；(3)由图象知，当电压为1.5V时，电流表的示数为0.15A，所以R＝U/I＝1.5V/0.15A＝10Ω；此时电压低于额定电压，所以应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向A端滑动；由图象知，当电压为2.5V时，灯泡的电流为0.2A，所以P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
1．在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表。分析数据得到的下列结论，正确的是( )
A．灯丝的电阻随电压增大而减小 B．小灯泡的额定功率为0.8W
C．小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D．通过小灯泡的电流与电压成正比
【答案】B
【解析】A、由表中数据可知，随电压U的增大，R＝U/I逐渐变大，即灯丝电阻随电压增大而增大，故A错误；B、由表中数据知，灯泡额定电压U＝2.5V对应的电流I＝0.32A，灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W，故B正确；C、灯泡在额定电压下的功率为额定功率，不能把四次功率的平均值作为灯泡的额定功率，故C错误；D、由A知灯丝电阻R随电压U的增大而增大，不是定值，由I＝U/R知：通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比，故D错误.
2．某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是( )
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
【答案】B
【解析】A、滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱，所以在闭合开关前，应将滑片移至最右端即B端，使其阻值最大，A正确不符合题意；B、闭合开关后，小灯泡不发光，还可能是灯泡短路或实际功率太小造成的，B错误，符合题意；C、当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可通过P＝UI算出小灯泡的额定功率，C正确不符合题意；D、实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，D正确不符合题意。
3．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接入电路的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是( )
A．电压表的正、负接线柱接反了 B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了 D．电压表与滑动变阻器并联
【答案】B
【解析】分析：在调节滑动变阻器时，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，当滑动变阻器连接电路中的电阻变小时，灯泡逐渐变亮(电路中电流变大)，而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
解答：滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。
4．如图所示，电源电压为6V，一只标有“3V 3W”的小灯泡与一个最大阻值为9Ω的滑动变阻器串联，在保证电路安全工作的前提下，电路消耗的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为( )
A．6W 4.5V B．4.5W 6V C．6W 6V D．9W 4.5V
【答案】A
【解析】(1)灯泡的额定电流：，灯泡的电阻：；(2)灯泡正常发光时，电路中的电流Imax＝1A最大，电路消耗的最大电功率Pmax＝UImax＝6V×1A＝6W；(3)当滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，电路中的电流：，滑动变阻器两端的最大电压：URmax＝I′R＝0.5A×9Ω＝4.5V。故选：A。
5．小灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7～12W之间，小佳按图甲所示的电路测定小灯泡的功率，所用电流表的量程有0～0.6A、0～3A两挡，电压表的量程有0～3V、0～15V两挡，将它们连入电路时，小佳做了正确选择与操作，变阻器滑到某处时两电表示数如图乙、丙所示，则( )
A．小灯泡额定功率为7.5W
B．在5V电压下小灯泡的功率为7.5W
C．在1V电压下小灯泡的功率为7.5W
D．在5V电压下小灯泡的功率为1.5W
【答案】B
【解析】根据题意，灯泡额定电压为6V，则可判断电压表应选择15V档；∵灯泡额定电压为6V，额定功率估计在7W～l2W之间，则P额＞7W；∴根据I额＝P额/U额，可估算I额＞1A，电流表应选择3A档；根据乙丙两图可读数：I＝1.50A，UL＝5.0V，此时P＝ULI＝7.5W，A、C错误，B正确；根据欧姆定律变式，可计算RL＝UL/I=5/1.5Ω＝3.3Ω，则P额＝U额2/RL＝10.8W，D错误，故选：B。
6．小伟同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“2.5V 1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是( )
A．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω
B．电流表示数的变化范围是0～1A
C．灯泡的最小功率是1.25W
D．该电路的最大功率是2.25W
【答案】D
【解析】分析：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出灯泡的最小功率。
解答：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝PL额/UL额＝1.25W/2.5V＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.5A，故B不正确；由I＝U/R可得，灯泡的电阻：RL＝UL额/IL额＝2.5V/0.5A＝5Ω，电流最大时，电路中的总电阻：R＝U/Imax＝4.5V/0.5A＝9Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑＝R−RL＝9Ω−5Ω＝4Ω，故A不正确；该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D正确；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin＝U/(RL＋R滑max)＝4.5V/(5Ω＋20Ω)＝0.18A，灯泡的最小功率：PL＝(Imin)2RL＝(0.18A)2×5Ω＝0.162W，故C不正确。故选：D。
7．[2018·东营]在“测量小灯泡额定功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：小灯泡(额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。若实验室只有：R1(10Ω 1A)、R2(50Ω 0.2A)、R3(100Ω 0.5A)三种规格的滑动变阻器可供选择。
(1)请在虚线框内画出实验电路图。
(2)通过估算，滑动变阻器应选择 (选填“R1”“R2”或“R3”)。
(3)同学们检查器材完好，按电路图连接电路，当闭合开关时，发现电流表指针偏转情况如图甲所示，造成这种现象的原因是 。
(4)同学们纠正了错误，正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，请分析出现这种现象的原因是 。为测量小灯泡的额定功率，接下来的操作应该是 ，读出并记录电流表的示数。
(5)当小灯泡正常发光时，电流表的示数(如图乙所示)为 ，则小灯泡的额定功率为 。
【答案】(1)如答图所示。
(2)R3；(3)电流表正负接线柱接反了造成的；(4)小灯泡实际功率太小，不足以让小灯泡发光；调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5V；(5)0.26A；0.65W。
【解析】(1)在“测量小灯泡额定功率”的实验中，根据P＝UI可知，电压表测量小灯泡的电压，电流表测量电流，滑动变阻器串联在电路中，如上图所示。
(2)因小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作电流大约是I＝UL/RL＝2.5V/10Ω＝0.25A，电源电压为6V，由串联电路电压的规律，当灯正常发光时，变阻器分得的电压：U滑＝U−UL＝6V−2.5V＝3.5V，由欧姆定律I＝U/R，变阻器连入电路中的电阻大小约为：R滑＝U滑/I＝3.5V/0.25A＝14Ω＞10Ω，考虑到电流因素，故选用R3(100Ω 0.5A)的变阻器；
(3)由图1所示电流表可知，测量电流过程中，电流表指针反向偏转，这是由于电流表正负接线柱接反了造成的；
(4)闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表示数均较小，则说明滑动变阻器的电阻较大，使得灯泡的实际功率太小造成，此时应减小滑动变阻器的阻值，使小灯泡两端电压为2.5V；
(5)电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A，P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W。
8．用伏安法测量额定电压为2V的小灯泡的额定功率，实验时按图甲连接电路，电源电压恒为3V，移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数，绘制成的I－U图像如图乙所示。
(1)根据图乙中数据，计算小灯泡的额定功率。
(2)当小灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路的电阻为多大？
【答案】 (1)1W (2)2Ω
【解析】(1)由图乙可知，U额＝2V时，I额＝0.5A，所以小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝2.0V×0.5A＝1W。
(2)U滑＝U总－U额＝3V－2V＝1V，滑动变阻器接入电路的电阻R滑＝eq \f(U滑,I滑)＝eq \f(1V,0.5A)＝2Ω。
9．为测量规格“6.3V 0.15A”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池(输出电压约10V)、滑动变阻器(有“10Ω 2A”“50Ω 1.5A”两种规格)、电流表、电压表各一只。

(1)图甲是小张测量时的电路图和所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图。
(2)实验中，小徐同学选择了规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由： 。
(3)在某次测量中，电流表、电压表读数如图乙所示，则电流表读数为 ，电压表读数为 ，此时应使滑动变阻器的阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”)，才能测量小灯泡的额定功率。
【答案】 (1)如答图所示。
(2) 小灯泡烧坏(或不正常发光)。理由：因为滑动变阻器与小灯泡串联，两者电压之比等于电阻之比，R滑≤10Ω，滑动变阻器的阻值太小，所以滑动变阻器分担的电压过少，小灯泡的实际电压大于额定电压
(3)0.08 2.5变小。
【解析】(1)由图2知，电流表选用小量程与灯串联，电压表选用大量程与灯并联，变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，根据电路图连接实物图。
(2)灯泡正常发光时，电路电流等于灯泡额定电流0.15A，滑动变阻器两端电压U滑＝U−UL＝10V−6.3V＝3.7V，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝U滑/I＝3.7V/0.15A≈24.7Ω＞10Ω，由于滑动变阻器阻值太小，实验时电路电流将大于灯泡额定电流，灯泡可能被烧坏。
(3)由图示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.08A，电压表量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为2.5V，电压表示数小于灯泡额定电压6.3V，要测灯泡额定功率，应减小滑动变阻器分压，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，直到电压表示数等于灯泡额定电压为止。
10．在测量小灯泡额定电功率时，电压表出现了故障不能使用，小明向老师借了一只定值电阻R0，设计了如图所示的电路，按下面的顺序测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率：
(1)测量时，先闭合开关 ，调节滑动变阻器，当电流表的示数为 时，小灯泡正常工作。
(2)断开所有开关后，保持滑片P的位置不动，再将开关 闭合，读出电流表的示数为0.65A，则通过小灯泡的电流为 。
(3)算出小灯泡的额定功率P额＝ 。
【答案】S和S1 eq \f(2.5V,R0) (2) S和S2 0.65A－eq \f(2.5V,R0) (3) 2.5V×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0.65A－\f(2.5V,R0)))
【解析】 要求小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压，测量出小灯泡在额定电压下工作时的电流即可，而没有电压表，只有定值电阻和电流表，可以根据并联电路的电压规律得到小灯泡两端的电压。(1)图中电路，闭合开关S和S1，小灯泡与电阻R0并联，电流表测量通过电阻R0的电流，根据并联电路电压规律，小灯泡正常发光时，电阻两端的电压等于灯泡的额定电压2.5V，此时电流表的示数应为I0＝eq \f(2.5V,R0)。(2)要测通过灯泡的电流，在不改变电路连接的情况下，则应闭合S、S2，断开S1，此时电流表测干路电流，则灯泡的电流I额＝I－I0＝0.65A－eq \f(2.5V,R0)。(3)根据功率公式P额＝U额I额＝2.5V×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0.65A－\f(2.5V,R0)))。
11．在学校科技节上，甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路，同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况。老师提供的器材有：“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡(灯丝电阻随温度的升高而增大)、滑动变阻器，电流表和电压表、开关、导线若干、电源(电压相等且保持不变)。两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数都发生变化，当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好电压表示数均为3.8V，电流表示数均为0.3A，并且甲组的灯泡比乙组的暗。
(1)请将甲组同学设计的电路图补充完整(如图)
(2)两组同学所使用的电源电压是 V。
(3)调节滑动变阻器的滑片，使两组电路中小灯泡两端的电压均为2.5V时， (选填“甲组”或“乙组”)灯较亮。
(4)乙组同学在研究灯泡电功率变化情况时，想通过测量来比较以下两种情况灯泡电功率的大小关系：
①灯泡实际电压为额定电压一半时的电功率P1；
②灯泡实际电流为额定电流一半时的电功率P2。
老师告诉他们不用测量也可以比较，同学们经过分析得出P1与P2之间正确的关系是P1 P2。
【答案】(1)电路图如图所示；(2)6.3；(3)甲组；(4)大于。
【解析】分析：(1)灯泡额定电压一个是2.5V，一个是3.8V，当灯泡正常发光时电压表示数都是3.8V，则测额定电压为2.5V灯泡功率时，电压表与滑动变阻器并联；灯泡正常发光时的电流都是0.3A，则额定电压为2.5V的灯泡实际功率小，灯泡较暗，由题意知，甲组灯泡比乙组灯泡暗，则甲组使用的是2.5V的灯泡，其电压表与滑动变阻器并联，据此作出电路图。(2)甲灯额定电压是2.5V，灯泡正常发光时滑动变阻器电压是3.8V，由串联电路特点可以求出电源电压。(3)灯泡实际功率越大，灯泡越亮，求出电压为2.5V时两灯的实际功率，然后比较灯泡的亮度。(4)如果灯泡电阻不随温度变化，则灯泡电压为其额定电压一半时的电流等于额定电流的一半，其实际功率等于额定功率的四分之一；实际上灯泡电阻随温度升高而增大，所以灯泡实际电压为额定电压一半时的电流大于额定电流的一半，此时灯泡实际功率大于额定功率的四分之一；如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半时，灯泡实际功率等于额定功率的四分之一，实际上灯泡温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，则灯泡实际功率小于额定功率的四分之一；根据以上分析答题。
解答：解：(1)由题意可知，甲组使用的是额定电压为2.5V的灯泡，电压表与滑动变阻器并联，电路图如图所示。(2)甲灯正常发光时灯泡两端电压为额定电压2.5V，由题意知，滑动变阻器两端电压为3.8V，则电源电压为2.5V＋3.8V＝6.3V。(3)电压为2.5V时，甲的实际功率P甲＝2.5V×0.3A＝0.75W，因为I＝U/R，所以灯泡乙的电阻，电压为2.5V时，乙的实际功率，甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，则甲灯亮。
(4)如果灯泡电阻不随温度变化，则灯泡电压为其额定电压一半时的电流等于额定电流的一半，其实际功率等于额定功率的四分之一；实际上灯泡电阻随温度降低而减小，所以由公式P＝U2/R得，它的实际功率P1＞P额；如果灯泡电阻不随温度变化而变化，电流等于额定电流一半时，灯泡实际功率等于额定功率的四分之一，实际上灯泡温度越低，灯泡电阻越小，通过灯泡电流为其额定电流一半时，灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻，则由公式P＝I2R得，实际功率P2＜P额，则P1＞P2。
电压U/V
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.25
0.29
0.32
0.35