中考物理二輪復(fù)習(xí)題型專項(xiàng)復(fù)習(xí)專題14 測(cè)電功率的方法（含解析）

專題14測(cè)電功率的方法【知識(shí)儲(chǔ)備】單電流表單電壓表利用阻值已知的R0結(jié)合兩開關(guān)測(cè)RL和PL額開關(guān)斷開、閉合過程中，燈L和R0連接方式不變步驟1的目的均是使燈處于正常發(fā)光狀態(tài)已知：燈I額步驟：1.只閉合S2，調(diào)滑片，使電流表示數(shù)為I額2.只閉合S1，滑片位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為I算出：燈U額=(I－I額)R0表達(dá)式：PL額=(I－I額)R0I額已知：燈I額步驟：1.只閉合S2，調(diào)滑片，使電壓表示數(shù)為I額R02.只閉合S1，滑片位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U算出：燈U額=U－I額R0表達(dá)式：PL額=(U－I額R0)I額已知：燈U額步驟：1.只閉合S2，調(diào)滑片，使電流表示數(shù)為U額/R02.只閉合S1，滑片位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為I算出：燈I額=I-U額/R0表達(dá)式：PL額=U額(I-U額/R0)已知：燈U額步驟：1.只閉合S2，調(diào)滑片，使電壓表示數(shù)為U額2.只閉合S1，滑片位置不動(dòng)，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為U算出：燈I額=(U-U額)/R0表達(dá)式：RL=U額/(U-U額)/R0PL額=U額(U-U額)/R0利用電阻箱等效替代燈泡測(cè)燈阻值轉(zhuǎn)化為測(cè)R0阻值已知：燈I額步驟：1.只閉合S1，移動(dòng)R1的滑片，使電流表的示數(shù)為I額，此時(shí)燈泡正常發(fā)光2.只閉合S2，保持R1的滑片位置不動(dòng)，移動(dòng)R0的滑片，使電流表的示數(shù)仍為I額，此時(shí)RL=R03.保持R0的滑片位置不動(dòng)，將R1的滑片移到最左端，記錄電流表的示數(shù)為I1，再將R1的滑片移到最右端，記錄電流表的示數(shù)為I2。U=I1R0=I2（R1+R0），解得：表達(dá)式：PL額=I額2RL=I額2R2=I額2?[I2R1/（I1-I2）]已知：燈U額步驟：1.只閉合S和S1，調(diào)節(jié)R1的滑片，使電壓表的示數(shù)為燈U額，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光2.只閉合S和S2，R1的滑片位置不動(dòng)，調(diào)節(jié)R0的滑片，使電壓表的示數(shù)仍為U額此時(shí)RL=R03.只閉合S和S2，R0的滑片位置不動(dòng)，將R1的滑片調(diào)至最左端，記錄電壓表的示數(shù)U；R1的滑片調(diào)至最右端，記錄電壓表的示數(shù)U'；表達(dá)式：PL額=U額2/【U'R1/(U－U')】【專題突破】1．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為，4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω。（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑：片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大；連線不得交叉。（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)很大，電流表沒有明顯的示數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路。（3）小字同學(xué)排除故障后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V。（4）小宇同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)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關(guān)系圖像，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，還可以得出：小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大（選填“增大”“減小”或“不變”）?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大，即滑片以右電阻絲連入電器中；小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈正常工作時(shí)的電流：I=U（2）經(jīng)分析。發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則出現(xiàn)故障的原因可能是：燈泡斷路；（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，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，故滑片向右移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；。（4）由圖丙所示的I﹣U關(guān)系圖象，燈的電壓為2.5V時(shí)，通過的電流為0.2A，小燈泡的額定功率是：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大。故答案為：（1）如上所示；（2）燈泡斷路；（3）B；（4）0.5；增大。2．小明同學(xué)利用圖甲所示的電路進(jìn)行一些物理量的測(cè)量，如圖所示。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中實(shí)物電路連接完整（要求滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮）（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，如果小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)是0.3A，則小燈泡的額定功率為0.9W。（3）小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的測(cè)量電路測(cè)量Rx的電阻，其中R是已知定值電阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開關(guān)S，把滑動(dòng)變阻器的滑片放在阻值最大處；②開關(guān)S'接b，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表示數(shù)變大，但不超出電壓表的量程，此時(shí)電壓表示數(shù)為U；③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，再將S接a，此時(shí)電壓表示數(shù)為U1；④未知電阻Rx＝U?U1U1?R【解答】解：（1）滑片P向左移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中與燈串聯(lián)，如下所示：；（2）由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.3A；P＝UI＝3V×0.3A＝0.9W；（3）實(shí)驗(yàn)步驟：當(dāng)開關(guān)S'接b，三個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量定值電阻R0和待測(cè)電阻Rx兩端的總電壓，此時(shí)電壓表示數(shù)為U；保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，再將S接a，電路的連接不變，電壓表測(cè)量定值電阻R0兩端的電壓，此時(shí)電壓表示數(shù)為U1；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知：Rx兩端的電壓：Ux＝U﹣U1；由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律有：U1R0=Ux故答案為：（1）見上圖；（2）0.3A；0.9；（3）U?U3．小麗用實(shí)驗(yàn)來探究“小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率”，器材如下：電源電壓U恒為6V，實(shí)驗(yàn)室提供有規(guī)格分別為“10Ω2A”和“20Ω1A”的兩種滑動(dòng)變阻器，小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電阻約10Ω。（1）小麗設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)物電路的連接。（2）小麗應(yīng)選擇規(guī)格為“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器。（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)；移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)除了電流表示數(shù)改變外，其余均無變化。經(jīng)檢查，電壓表完好，則故障可能是小燈泡短路（選填“短路”或“斷路”）。（4）故障排除后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為0.8W。（5）完成（4）后，若想測(cè)量電壓為3V時(shí)小燈泡的功率，應(yīng)將滑片P向左（選填“左”或“右”）端移動(dòng)。（6）完成上面實(shí)驗(yàn)后，小麗不用電流表，又加了兩個(gè)開關(guān)和一個(gè)定值電阻，設(shè)計(jì)出了測(cè)量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)電路如圖丁所示。已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，請(qǐng)你完成下面實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S、S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為U﹣U額；②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1（填寫S、S1、S2的通斷情況），保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，讀出電壓表示數(shù)為U1；③小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額＝U額U【解答】解：（1）由于小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選用0～3V的量程與小燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接一個(gè)上接線柱和一個(gè)下接線柱與小燈泡串聯(lián)，見下圖：；（2）通過小燈泡的電流為：I=U根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，變阻器兩端的電壓為：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，滑動(dòng)變阻器的阻值為：R滑=U滑I所以其所用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“20Ω1A”；（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)的支路短路，故發(fā)生的故障是小燈泡短路；（4）由圖丙知電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.32A；小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；（5）小燈泡的額定電壓為2.5V，若想測(cè)量電壓為3V時(shí)小燈泡的功率，需要增大小燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應(yīng)減小變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器接入電路的阻值，故滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該向左移動(dòng)；（6）分析實(shí)驗(yàn)的原理可以得出其具體的步驟為：①閉合開關(guān)S、S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為U﹣U額；②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，讀出電壓表示數(shù)為U1；③通過燈泡的電流：I＝IR0=U燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額＝U額I＝U額×U故答案為：（1）見解答圖；（2）“20Ω1A”；（3）短路；（4）0.8；（5）左；（6）①U﹣U額；②閉合開關(guān)S、S2，斷開S1；③U額4．在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用了如圖甲所示的器材，其中電源為3節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V（小燈泡的額定功率小于1W），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“25Ω1A”（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的電路連接完整。（2）連接電路過程中，滑片P應(yīng)置于B端。（選填“A”或“B”）（3）閉合開關(guān)后，無論怎樣移動(dòng)滑片P，小燈泡幾乎不發(fā)光，兩電表均有較小示數(shù)且保持不變，則故障可能是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接A、B接線柱。（4）排除故障后，在完成第1次實(shí)驗(yàn)后（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示），若還需測(cè)量小燈泡的額定功率，需將滑動(dòng)變阻器滑片向A端移動(dòng)（選填“A”或“B”），直到電壓表示數(shù)為2.5V，若此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流是0.24A，則小燈泡的額定功率為0.6W；實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓電流電功率燈泡亮暗情況12.0V0.280.56較暗22.5V正常發(fā)光32.8V0.340.95較亮（5）小明對(duì)數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為還可以得出通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓成正比的結(jié)論。這種說法錯(cuò)誤（選填“正確”或“錯(cuò)誤”），理由是小燈泡的燈絲電阻隨著溫度的變化而變化。（6）利用該電路繼續(xù)探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，需將小燈泡換成適當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鑂，其他器材不變。若實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電壓表示數(shù)為2V不變，則更換的電阻阻值不能大于20Ω?！窘獯稹拷猓海?）滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻應(yīng)串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器采用一上一下的接法，通過燈泡的電流小于：I=P；（2）為確保電路安全，在開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)至最大，應(yīng)將變阻器滑片P滑至B端；（3）無論怎樣移到滑片P，小燈泡幾乎不發(fā)光，兩電表均有較小示數(shù)且保持不變，這說明滑動(dòng)變阻器起不到調(diào)節(jié)電阻的作用，兩表示數(shù)較小，說明滑動(dòng)變阻器阻值較大，因此故障原因是滑動(dòng)變阻器接了下面的兩個(gè)接線柱AB；（4）電壓表示數(shù)為2V＜2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知，需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向A移動(dòng)；當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)是0.24A，所以其額定功率P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；（5）不能得出通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓成正比的結(jié)論，因?yàn)樵谔骄侩娏鞲娮璧年P(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，保持電阻兩端的電壓不變，右表格數(shù)據(jù)可知小燈泡的燈絲電阻隨著溫度的變化而變化；（6）在探究電流跟電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，保持電阻兩端的電壓為2V不變，電源為3節(jié)干電池，電源電壓U＝3×1.5V＝4.5V，滑動(dòng)變阻器兩端分壓為：4.5V﹣2V＝2.5V，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，通過它們的電流相等，滑動(dòng)變阻器分壓與定值電阻分壓之比為2.5V2V=54，滑動(dòng)變阻器最大阻值為25Ω，則定值電阻最大阻值為R＝25Ω故答案為：（1）如圖；（2）B；（3）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接A、B接線柱；（4）A；0.24；0.6；（5）錯(cuò)誤；小燈泡的燈絲電阻隨著溫度的變化而變化；（6）20。5．如圖1所示，測(cè)量2.5V小燈泡額定功率，選用電源電壓為6V，燈泡電阻約10Ω。（1）選取實(shí)驗(yàn)器材，兩種滑動(dòng)變阻器“10Ω1A”“20Ω1A”應(yīng)選用“20Ω1A”，理由是燈泡正常工作時(shí)，I額=U額R額=2.5V10Ω=0.25A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR＝U﹣U額＝6V﹣（2）根據(jù)圖2電路圖連接電路，閉合開關(guān)，小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)多連接一根導(dǎo)線，拆掉后電路恢復(fù)正常。在多連接的導(dǎo)線上畫“×”。（3）移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)調(diào)到2.5V，小燈泡正常發(fā)光，讀取圖3中電流表的示數(shù)，算得小燈泡的額定功率為0.6W。（4）查閱資料得知，電壓表工作時(shí)，其內(nèi)部有微弱電流通過，此因素會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的額定功率偏大（選填“大”或“小”）?！窘獯稹拷猓海?）燈泡正常工作時(shí)，I額=U此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR＝U﹣U額＝6V﹣2.5V＝3.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R=URI額=所以，選擇滑動(dòng)變阻器“20Ω1A”；（2）閉合開關(guān)，小燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，說明燈泡被短路，分析乙圖可知，小燈泡右側(cè)接線柱和電壓表負(fù)接線柱之間的導(dǎo)線是多余的，應(yīng)去掉，如下圖：；（3）小燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓應(yīng)等于額定電壓，所以移動(dòng)滑片，電壓表示數(shù)調(diào)到2.5V，電流表接入電路的量程為0～0.6A，所以通過燈泡的電流為0.24A，小燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；（4）電壓表和小燈泡并聯(lián)，電流表所測(cè)電流為通過小燈泡的電流和通過電壓表的電流之和，故讀取的電流值大于通過小燈泡的電流，根據(jù)電功率公式P＝UI可知所測(cè)得的額定功率偏大。故答案為：（1）“20Ω1A”；燈泡正常工作時(shí)，I額=U額R額=2.5V10Ω=0.25A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR＝U﹣U額＝6V﹣2.5V＝3.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R6．在“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，小吳選用了標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡、電流表、電壓表、開關(guān)、低壓電源、標(biāo)有“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器。（1）如圖甲是小吳所連接的電路，其中有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，然后用筆畫線代替導(dǎo)線使電路完整。（2）小吳正確連接電路并進(jìn)行規(guī)范操作，剛閉合開關(guān)S，電壓表及電流表示數(shù)如圖乙所示，則電源電壓為5.7V。（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出小燈泡的U—I關(guān)系圖象，如圖丙所示，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，小燈泡的額定功率為7.5W。（4）若小燈泡的額定電流I0與實(shí)際電流I1的關(guān)系為I0＝2I1，以下關(guān)于小燈泡的額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系，你認(rèn)為最有可能的是D（填字母）。A．P0＝2P1B．P0＝3P1C．P0＝4P1D．P0＝5P1【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)該與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器、電流表與燈泡串聯(lián)，修改后電路如圖所示：（2）正確連接電路，剛閉合開關(guān)時(shí)滑片應(yīng)位置最大值處，即變阻器連入阻值為20Ω，由實(shí)物知，電流表使用0～0.6A量程，分度值0.02A，由圖乙知，所以此時(shí)電路電流為0.22A；電壓表使用0～3V量程，分度值0.1V，此時(shí)燈泡兩端電壓為1.3V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：U＝U滑+UL＝IR滑+UL＝0.22A×20Ω+1.3V＝5.7V；（3）當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，由圖丙知此時(shí)通過小燈泡的電流為0.3A，小燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.3A＝0.75W；（4）若小燈泡的額定電流為I0＝2I1，假設(shè)燈泡的阻值不變，實(shí)際工作電阻為R，則P額＝I02R＝（2I1）2R＝4I12R＝4P1。由于燈泡的阻值不是定值，會(huì)隨溫度的升高而變大，所以，當(dāng)燈泡在正常工作時(shí)，燈泡的阻值變大，則額定功率P0＞P額＝4P1，所以最有可能的額定功率值P0＝5P1，故D正確。故答案為：（1）見上圖；（2）5.7；（3）2.5；7.5；（4）D。7．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V。（1）小王同學(xué)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開（選填“閉合”或“斷開”）狀態(tài)。小王已連接了部分電路，如圖甲所示，要使滑片P向右移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，你應(yīng)將電流表的負(fù)接線柱與滑動(dòng)變阻器上的A（選填“A”、“B”、“D”或“P”）點(diǎn)相連。（2）小王連接好電路后，閉合開關(guān)，逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，此現(xiàn)象的原因可能是小燈泡（選填“開關(guān)”、“小燈泡”、“滑動(dòng)變阻器”或“電流表”）出現(xiàn)故障。（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，觀察到兩電表示數(shù)在變化，并做好數(shù)據(jù)記錄。小王根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的U﹣I圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像可得小燈泡的額定功率是0.5W，此時(shí)小燈泡的電阻是12.5Ω。（4）小王還發(fā)現(xiàn)圖線在電流較小時(shí)是直線，隨著電流增大，圖線變成了一條曲線，如圖乙所示。造成這一變化的原因是小燈泡的溫度隨溫度變化而變化。（5）小強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，利用如圖丙所示的電路，測(cè)出了另一只已知額定電流為I1的小燈泡的額定功率，請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1；②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0；③則小燈泡的額定功率表達(dá)式P額＝I12R0（用字母表示）?！窘獯稹拷猓海?）為了保護(hù)電路，小王同學(xué)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；滑片P向右移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，故變阻器應(yīng)選左下接線柱，即滑動(dòng)變阻器上的A點(diǎn)與電流表的負(fù)接線柱相連；（2）閉合開關(guān)，逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電路可能斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了，即此現(xiàn)象的原因可能是小燈泡出現(xiàn)故障；（3）由U﹣I圖像可知燈在額定電壓下的電流為0.2A，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；此時(shí)小燈泡的電阻為：R=UI=（4）小燈泡的電阻隨溫度變化而變化，溫度變化較小時(shí)，燈的電阻變化也較小，故小王還發(fā)現(xiàn)圖線在電流較小時(shí)是直線，隨著電流增大（電阻變化較大），圖線變成了一條曲線；（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1；②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0；③在①中，燈與變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)電路的電流，電流表示數(shù)為I1，故燈正常發(fā)光；在②中，電阻箱與變阻器串聯(lián)，電流表示數(shù)仍為I1，由等效代法，電阻箱的示數(shù)R0，即為燈正常發(fā)光時(shí)的電阻，則小燈泡的額定功率表達(dá)式：P額＝I12R0。故答案為：（1）斷開；A；（2）小燈泡；（3）0.5；12.5；（4）溫度；（5）①I1；③I12R0。8．小張連接了如圖甲所示的實(shí)物圖。電源為2節(jié)新干電池。他利用“伏安法”對(duì)標(biāo)有“2.5V”的小燈泡進(jìn)行了一系列的測(cè)量實(shí)驗(yàn)：（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端（選填“A”或“B”），使電路中的電流在開始測(cè)量時(shí)最小。電壓/V0.51.01.52.02.53.0電流/A0.100.160.200.230.250.27電阻/Ω5.06.37.58.710.011.1功率/W0.050.160.300.460.6250.81平均電阻/Ω平均功率/W（2）測(cè)量過程中，某一次的電流值如圖乙所示，則電流值是0.26A。這時(shí)，燈絲突然燒斷，則電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）。他再換用相同規(guī)格的燈泡，重測(cè)的數(shù)據(jù)如下表，并繪出U﹣I圖像如圖丙的A所示。（3）依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，小張求出小燈泡電阻的平均值，你同意這種做法嗎？并說出你的理由：不同意，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，在不同電壓下燈絲的溫度不同，電阻不同，求燈泡的平均電阻值沒有意義（作出判斷并說出理由）。（4）另一位同學(xué)也對(duì)表格中的平均功率作出了正確的評(píng)判和分析，你認(rèn)為該同學(xué)的評(píng)判和分析是：小張的做法錯(cuò)誤，小燈泡在不同電壓下的功率不同，在額定電壓下的功率為額定功率，求燈泡的平均功率沒有意義。（5）另外一組同學(xué)用相同的器材和電路圖也做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于接線錯(cuò)誤，根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)繪出的U﹣I圖像如圖丙的B所示。你認(rèn)為錯(cuò)誤的原因可能是把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端了。（6）上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究中，滑動(dòng)變阻器的作用除保護(hù)電路和改變小燈泡兩端的電壓外，你認(rèn)為移動(dòng)滑片多次實(shí)驗(yàn)還分別有什么不同的作用？探究燈泡的亮度與燈泡電阻的關(guān)系和探究燈泡的亮度與燈泡實(shí)際功率關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處，即A端；（2）測(cè)量過程中，某一次的電流值如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.26A；電壓表開始測(cè)量燈泡兩端的電壓，燈絲突然燒斷，電路處于斷路狀態(tài)，此時(shí)電壓表測(cè)電源電壓，故電壓表示數(shù)變大；（3）不同意，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，在不同電壓下燈絲的溫度不同，電阻不同，求燈泡的平均電阻值沒有意義；（4）小張的做法錯(cuò)誤，小燈泡在不同電壓下的功率不同，在額定電壓下的功率為額定功率，求燈泡的平均功率沒有意義；（5）在本實(shí)驗(yàn)中，燈泡兩端的電壓隨電流的增大而增大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓隨電流的增大而減小，故可能把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端了；（6）在“伏安法”測(cè)小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用除保護(hù)電路和改變小燈泡兩端的電壓外，還可以通過改變小燈泡兩端的電壓探究燈泡的亮度與燈泡電阻的關(guān)系；在“伏安法”測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器的作用除保護(hù)電路和改變小燈泡兩端的電壓外，還可以通過改變小燈泡兩端的電壓探究燈泡的亮度與燈泡實(shí)際功率關(guān)系；故上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究中，滑動(dòng)變阻器的作用除保護(hù)電路和改變小燈泡兩端的電壓外，移動(dòng)滑片多次實(shí)驗(yàn)可以探究燈泡的亮度與燈泡電阻的關(guān)系和探究燈泡的亮度與燈泡實(shí)際功率關(guān)系。故答案為：（1）A；（2）0.26；變大；（3）不同意，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，在不同電壓下燈絲的溫度不同，電阻不同，求燈泡的平均電阻值沒有意義；（4）小張的做法錯(cuò)誤，小燈泡在不同電壓下的功率不同，在額定電壓下的功率為額定功率，求燈泡的平均功率沒有意義；（5）把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端了；（6）探究燈泡的亮度與燈泡電阻的關(guān)系和探究燈泡的亮度與燈泡實(shí)際功率關(guān)系。9．小明自己探究小燈泡的電功率規(guī)律實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)出了電路（如圖甲），然后選用額定電壓為2.5V、額定功率為1w的小燈泡和電源電壓為3V的電源并根據(jù)電路圖開始連接電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）小明的實(shí)物圖連接的有些失誤，請(qǐng)你將連錯(cuò)的導(dǎo)線（只有一根導(dǎo)線有問題）畫×，并將實(shí)物圖（圖乙）正確連接好。（2）開關(guān)閉合前應(yīng)檢查電路連接是否正確，并將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大處。（3）開關(guān)閉合后，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，原因可能是燈泡處斷路。（4）排除所有問題后，小明測(cè)量出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并畫出了U﹣I圖像。小明發(fā)現(xiàn)燈泡的電壓越大，通過它的電流越大，小燈泡功率越大，小燈泡越亮。所以決定小燈泡亮暗的因素是它的實(shí)際功率。圖丙中a的數(shù)據(jù)是0.4。小明在研究圖像規(guī)律時(shí)突發(fā)奇想，如果將電壓和電流分別調(diào)節(jié)到額定電壓和額定電流的一半時(shí)，那么他們的電阻R壓半＞R流半，電功率P壓半＞P流半。（后兩空填“＞”、“＝”或“＜”）【解答】解：（1）按電路圖設(shè)計(jì)燈泡與電流表串聯(lián)，電壓表測(cè)量燈泡電壓，所以作圖如下：（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大處，能起到保護(hù)電路的作用；（3）電流表沒示數(shù)說明電路是斷路，電壓表示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表與電源連接完好，電壓表兩端與電源正負(fù)極相連部分的電路處于通路狀態(tài)，所以與電壓表并聯(lián)的燈泡處斷路；（4）決定燈泡亮暗的因素是燈泡的實(shí)際功率，實(shí)際功率越大，小燈泡消耗電能越快，燈泡越亮；根據(jù)圖像判斷a是額定電流的數(shù)值，即I額=P根據(jù)圖像分別畫出額定電壓一半和額定電流一半對(duì)應(yīng)的圖線，如圖：根據(jù)圖中c、d兩點(diǎn)切線傾斜程度越大，該點(diǎn)電阻越大判斷，d點(diǎn)比c點(diǎn)的切線傾斜程度大，所以R壓半＞R流半；P壓半=U2×I壓半代表的是圖像中U2對(duì)應(yīng)兩條圖線圍成的面積，P流半=I2×U流半故答案為：（1）見上圖；（2）阻值最大處；（3）燈泡處斷路；（4）實(shí)際功率；0.4；＞；＞。10．小月和小亮做“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備了以下器材：電源（4.5V）、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器“25Ω1A”和開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）小月連接的電路如圖甲所示，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路連接有誤，請(qǐng)你幫助她去掉一根導(dǎo)線，再連接一根導(dǎo)線，使電路成為正確的電路。（2）電路改接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù)，則電路中的故障可能是電阻短路（選填“短路”或“斷路”）。（3）排除故障后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表達(dá)到控制電壓2V后，電流表示數(shù)如圖乙所示，電流為0.4A。小月?lián)Q上另一個(gè)定值電阻后，使電壓表再次達(dá)到控制電壓，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的阻值，跟原來的相比變大（選填“變大”“不變”或“變小”）。（4）小亮用同樣的器材和電路，也是將四個(gè)電阻單獨(dú)接入電路正確完成實(shí)驗(yàn)，兩人根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)上作出了I﹣R圖象，如圖丙所示，其中A（選填“A”或“B”）是小亮繪制的圖象。（5）小月為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性，想減小控制電壓，重新將四個(gè)電阻單獨(dú)接入電路再做一次，則他不能（選填“能”或“不能”）完成這次實(shí)驗(yàn)。（6）另一小組設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路來測(cè)量一個(gè)額定電流為I額的小燈泡的額定功率，（已知定值電阻的阻值為R0，電源電壓為U），請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)過程：①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到最右端（選填“最左端”或“最右端”），閉合開關(guān)S；②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表V2（選填“V1”或“V2”）示數(shù)為U﹣I額R0，此時(shí)燈L正常發(fā)光，另一個(gè)電壓表示數(shù)為U0；③燈L的額定功率的表達(dá)式為P額＝（U﹣U0）I額（用已知量及已測(cè)出物理的字母表示）?！窘獯稹浚?）圖甲中錯(cuò)誤是電流表與定值電阻并聯(lián)，電壓表與定值電阻串聯(lián)，將電路修改為定值電阻與電流表串聯(lián)，與電壓表并聯(lián)即可，完整電路如下圖所示：。（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)說明電路是通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表被局部短路，則電路中的故障可能是電阻短路。（3）圖乙中，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A；第一次接入電路的定值電阻的阻值R1=UI1=2V（4）圖丙中曲線B在電阻為5Ω時(shí)，電流為0.4A，曲線A在電阻為5Ω時(shí)，電流為0.6A，已知小月實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電壓表示數(shù)為2V不變，當(dāng)電阻為5Ω時(shí)，電流為0.4A，故小月的I﹣R圖象為B曲線，小亮的為A曲線。（5）由串聯(lián)電路分壓規(guī)律知：URR=UPRP??①，第一次時(shí)UR＝2V，則UP＝U總﹣UR＝4.5V﹣2V＝2.5V；當(dāng)定值電阻取最大值時(shí)，即R4＝20Ω時(shí)，變阻器接入電路的電阻最大，最大電阻為RP最大，代入①式有：2V20Ω=2.5V（6）①為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，變阻器要調(diào)到阻值最大處，由圖丁知變阻器的左下端接入電路，故調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到最右端，閉合開關(guān)S，電路為R0與變阻器和燈泡串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量R0與變阻器兩端的電壓，電壓表V2測(cè)量燈泡與變阻器兩端電壓；②小燈泡的額定電流I額已知，當(dāng)R0兩端的電壓U0＝I額R0時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表V2示數(shù)為U﹣I額R0，此時(shí)燈L正常發(fā)光，另一個(gè)電壓表示數(shù)為U0，則燈泡兩端電壓為U﹣U0；③燈L的額定功率的表達(dá)式為P額＝（U﹣U0）I額。故答案為：（1）見解答圖；（2）短路；（3）0.4；變大；（4）A；（5）不能；（6）①最右端；②V2；U﹣I額R0；③（U﹣U0）I額。11．有兩個(gè)小燈泡L1、L2，分別標(biāo)有“2.5V”和“3.8V”字樣，兩個(gè)定值電阻R0、Rx（約為10Ω），要求測(cè)出燈泡的額定功率和定值電阻的阻值。（1）圖甲是小明測(cè)量小燈泡L1額定功率時(shí)連接的實(shí)物圖，電源電壓恒定；實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓U/V0.91.52.53.0電流I/A0.180.300.500.60①請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲電路補(bǔ)充完整；②按圖甲正確連接電路，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最右端，后閉合開關(guān)，記錄兩電表示數(shù)；移動(dòng)滑片，觀察記錄多組數(shù)據(jù)，給制如圖乙所示的U﹣I圖像，則小燈泡的額定功率為1W；③斷開開關(guān)，用定值電阻R0替換小燈泡L1，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大端，閉合開關(guān)，讀出兩電表示數(shù)并記錄在表格中；移動(dòng)滑片，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，記錄在表格中。則R0＝5Ω，分析表格中的數(shù)據(jù)又能得出結(jié)論：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；④實(shí)驗(yàn)中小明調(diào)節(jié)滑片時(shí)無意中使電路中的電流過大燒壞了電流表，于是他用上述器材和若干開關(guān)（電源電壓同上），又設(shè)計(jì)了一種測(cè)量小燈泡L2額定功率的電路圖（如圖?。?，操作如下：a．?dāng)嚅_S2，閉合S、S1，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為3.8V；b．保持滑片P位置不變，斷開S1，閉合S、S2，讀出電壓表示數(shù)為3V；c．小燈泡L2的額定功率為P額＝1.064W。（2）為了測(cè)量Rx的阻值，其他小組同學(xué)利用已知電阻R0和一只電流表或電壓表分別設(shè)計(jì)了如圖所示的四種電路（電源電壓未知且不變），其中可行的是BD。A．B．C．D．【解答】解：（1）①根據(jù)測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)原理P＝UI可知，需要用電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，則電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，如圖所示：②由題意可知，燈泡L1的額定電壓為2.5V，由乙圖可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，流過燈泡的電流為0.4A，則燈泡L1的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.4A＝1W；③由表中數(shù)據(jù)可知，電壓與電流的比值為一定值，即得出結(jié)論：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；由歐姆定律可知，定值電阻的阻值為：R0④由題意可知，燈泡L2的額定電壓為3.8V，為了測(cè)燈泡L2的額定功率，應(yīng)斷開S2，閉合S、S1，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為3.8V，讓燈泡L2正常發(fā)光。由②可知，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最右端，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，則電路中的電流最小I1＝0.2A，由乙圖可知，此時(shí)燈泡L1兩端的電壓UL＝0.5V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U滑＝I1R滑＝0.2A×R滑，則電源電壓為：U＝UL+U滑＝0.5V+0.2A×R滑……Ⅰ，由③可知，用定值電阻R0替換小燈泡L1，將滑片移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大端，閉合開關(guān)，讀出兩電表示數(shù)并記錄在表格中，則R0兩端的電壓U0′＝0.9V，此時(shí)電路中的電流I2＝0.18A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：U滑′＝I2R滑＝0.18A×R滑，則電源電壓為：U＝U0′+U滑′＝0.9V+0.18A×R滑……Ⅱ，因?yàn)殡娫措妷汉愣?，解Ⅰ、Ⅱ式得：R滑＝20Ω，U＝4.5V，當(dāng)斷開S1，閉合S、S2，R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓U′′＝3V，保持滑片P位置不變，則此時(shí)電路中的電流為：I0滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為：RP斷開S2，閉合S、S1，L2與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡L2兩端的電壓UL′＝3.8V，保持滑片P位置不變，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：UP＝U﹣UL′＝4.5V﹣3.8V＝0.7V，流過滑動(dòng)變阻器的電流為：IP故燈泡L2正常發(fā)光時(shí)，流過燈泡的電流為IP＝0.28A，故燈泡L2的額定功率為：P額＝U額IP＝3.8V×0.28A＝1.064W。（2）A．開關(guān)S1閉合，S2斷開時(shí)，R0和Rx串聯(lián)，電流表可以測(cè)出通過Rx的電流Ix；S2閉合時(shí)為Rx的簡(jiǎn)單電路，不能直接或間接測(cè)量出Rx的電壓，所以不能求出Rx的電阻，故A不符合題意；B．開關(guān)S1閉合，S2接1時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；當(dāng)S2接2時(shí)，電路為未知電阻Rx的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)通過Rx的電流Ix，根據(jù)Rx=UC．開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，R0被短路，電壓表測(cè)量電源電壓U；只閉合S1時(shí)，R0和Rx串聯(lián)，電壓表仍側(cè)電源的電壓，無法測(cè)出Rx兩端的電壓，所以不能求出Rx的電阻，故C不符合題意；D．開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，R0被短路，電壓表測(cè)量電源電壓U；只閉合S1時(shí)，R0和Rx串聯(lián)，電壓表直接測(cè)量Rx兩端的電壓Ux，根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體電壓之和，求出定值電阻兩端的電壓U0＝U﹣Ux，根據(jù)I0=U0R0求出通過定值電阻的電流。根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，通過Rx電流等于通過定值電阻電流，即Ix故選BD。故答案為：（1）；1；5