專項八電能和磁

重難點20測定小燈泡的電功率

知識梳理

―7

一、伏安法測定小燈泡的電功率

實驗目的：測定小燈泡在不同電壓下的實際電功率

實驗原理：P=UI

實驗器材：電源、電壓表、電流表、小燈泡、滑動變阻器、開關、導線。

實驗電路：

實驗過程：

1.實驗前應觀察小燈泡上標有的額定電壓(或額定電流)；

2.正確連接電路，在閉合電鍵前，滑片移到阻值最大的位置；

3.閉合電鍵，移動滑片觀察到電壓表示數為額定電壓為止，然后再觀察電流表示數和

燈亮暗情況記入表格求出額定功率；

4.移動滑片使電壓表示數分別高于、或低于額定電壓，再分別觀察電流表示數和燈亮

暗情況記入表格求出兩次實際功率。

序號實驗要求電流(A)電壓(V)電功率(W)發光情況

1額定電壓下工作

2高于額定電壓的

3低于額定電壓

二、常見的解題方法

1、這類題目審題注意：“正確連接電路”和“實驗步驟正確”的含義。

2、根據題目要求，正確畫出電路圖；

注意：題目條件若出現移動滑片，

電流變大，燈變亮，電壓表應該變

大，如果變小，說明電壓表接在滑

動變阻器兩端。

3、★解題常規思路

因為P額=。額/額，所以要根據題目條件和線索，想方設法求出U額和/額。

電鍵剛閉合時，若已知/.和5滑動變阻器最大阻值R滑；

U電源=Ui+U滑,（U滑二LXR滑）

正常發光時，已知U額，

若知道此時滑動變阻器阻值R滑'，

I額=I滑'=U滑7R滑',（U滑'二U電源—U額）

P額=1）額I額

命題管勢

'考試內容與要求

1.學生實驗：測定小燈泡的電功率。（C）

【試題研究】“測定小燈泡的電功率”是初中電學部分的重要實驗，也是初中學生學習的難

點。近年來上海中考考試頻率最高，實驗注重考查學生發現問題、分析問題和解決問題的

能力。學生不僅要掌握串聯電路的特點、歐姆定律、電功率的計算、電流表電壓表的使用

及讀數、電學實驗的操作步驟、實驗故障的排除、滑動變阻器的使用、電源的合理選擇、

表格的設計等，而且需要進行縝密的分析和邏輯推理及計算，對學生能力要求很高。

【例題分析】

例1.（2022?上海中考）小華同學做“測小燈泡電功率”的實驗，他將電源（電源電壓為2

伏的整數倍）、待測小燈（額定電壓為6伏，如果實際電壓超過7.5伏時小燈會損毀）、電

流表、開關串聯。并將電壓表并聯入電路。實驗時，他將電壓表的示數Uv,電流表的示數

IA,以及兩者的乘積UVIA記錄下來，表格中為部分數據。

序號UV（伏）lA（安）UvlA（瓦）

12.01.2

24.0

36.01.8

①電壓表并聯在_________兩端（“小燈泡”或“滑動變阻器”）。

②求出電源電壓U（需寫出主要計算過程）。

③求出小燈的額定電功率P額（需寫出主要計算過程）。

【答案】（1）滑動變阻器；（2）見解析；（3）見解析。

【解析】解：（1）由表中數據可知，當Uv=2.0V,UVIA=L2W時，IA=0.6A；同理，Uv=

6.0V,UVIA=1.8W時，IA=0.3A；隨著電壓表示數增大，電流表示數反而減小，說明電壓

表示數隨變阻器阻值的增大而增大，根據串聯電路分壓原理，故電壓表應并聯在滑動變阻器

兩端；

（2）根據串聯電路電壓規律,U=U燈+Uv,且U燈<7.5V,由表中數據可知,6V<U<2V+7.5V

=9.5V,電源電壓為2伏的整數倍，故U=8V；

（3）由表中數據可知，當變阻器兩端電壓為2V時，根據串聯電路電壓規律，燈泡兩端電壓

為6V,燈泡正常發光，由（1）可知，此時電路中電流為0.6A,故小燈的額定電功率：P額

=U額I額=6VX0.6A=3.6W。

故答案為：（1）滑動變阻器；（2）見解答；（3）見解答。

例2.（2021?上海中考）測小燈泡電功率實驗，小燈為“2.2V0.3A”“3.8V0.3A”中的一

個，電源電壓為2V整數倍。滑片P從最大阻值開始，移動到一個位置小燈正常發光，電

壓表向左偏轉六格。一開始指的是14V或2.8V,

①判斷小燈正常發光的理由。

②判斷電壓表的位置。

③閉合開關時電壓表讀數。

④求小燈泡額定功率。

【答案】①當電壓表的示數為2.2V時，小燈正常發光；

②電壓表并聯在滑動變阻器兩端；

③閉合開關時電壓表讀數為2.8V；

④小燈泡額定功率為1.14W。

【解析】解：由題意可知，滑片P從最大阻值開始，移動到一個位置小燈正常發光，則滑

動變阻器接入電路中的電阻變小，此過程中電壓表向左偏轉六格，即電壓表的示數變小，

所以，電壓表并聯在滑動變阻器兩端；

因一開始指的是14V或2.8V,

所以，若電壓表的示數為14V,則電壓表的量程為0?15V,分度值為0.5V,燈泡正常發

光時電壓表的示數（U滑）為14丫-0.5丫義6=11丫，

若電壓表的示數為2.8V,則電壓表的量程為0?3V,分度值為0.1V,燈泡正常發光時電壓

表的示數（U滑）為2.8V-0.1VX6=2.2V,

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，即U=UL+U滑，且可能為2.2V或3.8V,

所以，燈泡正常發光時，電源的電壓可能為13.2V、14.8V、4.4V、6V,

由電源電壓為2V整數倍可知，電源的電壓U=6V,

則閉合開關時電壓表的示數為2.8V,小燈泡正常發光時的電壓為3.8V,小燈額定功率PL

=ULIL=3.8VX0.3A=1.14WO

答：①當電壓表的示數為2.2V時，小燈正常發光；

②電壓表并聯在滑動變阻器兩端；

③閉合開關時電壓表讀數為2.8V；

④小燈泡額定功率為1.14Wo

限時檢測

1.（2022?青浦區二模）小黃同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓為定

值）、待測小燈泡（標有“0.25A”字樣）、電流表、電壓表（只有。?3伏擋完好）、滑動變

阻器（標有“20。1A”字樣）、電鍵及導線若干。小燈的額定功率估計為0.9瓦左右。該同

學正確連接電路，實驗步驟正確。當閉合電鍵時，電壓表、電流表的示數分別為2伏和0.2

安。接著他邊思考邊實驗，同時對電路進行調整，直至小燈正常發光。

①求電源電壓________。（寫出過程）

②觀察到電流表示數為0.25安時，電壓表示數如圖，此時電壓表讀數為伏。

③請根據相關信息，求出小燈的額定電功率。本小題需寫出計算過程）。

【答案】見解析。

【解析】解：

①測定小燈泡的電功率實驗中，燈泡與變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，電流表測電

路中電流，

閉合電鍵前，滑動變阻器的滑片應在最大值處，由題知，閉合電鍵時電壓表、電流表的示

數分別為2V和0.2A,所以此時燈泡兩端電壓為2V,

由串聯電路特點和歐姆定律可得電源電壓：

U=UL+UR=UL+IR=2V+0.2AX20Q=6V；

②由題知，小燈的額定功率估計為0.9W左右，小燈泡上標有“0.25A”字樣，由P=UI可

知燈泡的額定電壓約為：UL=空=導魯=3.6V,

而電壓表只有0-3V量程是完好的，當燈泡正常發光時變阻器兩端電壓約為：UR=U-UL

=6V-3.6V=2.4V,

為了知道燈泡是否正常發光，他對電路進行的調整是將電壓表并聯在滑動變阻器兩端；

電壓表使用0-3V,分度值0.1V,由圖可知，當電流表示數0.25A（燈泡正常發光時），電

壓表示數為2.5V；

③由②可知，燈泡的額定電壓為：1；額=1；-1；/=6V-2.5V=3.5V,

所以燈泡的額定功率為：P額=11額I=3.5VX0.25A=0.875W。

故答案為：（1）u=UL+UR=UL+IR=2V+0.2AX2011=6V；

（2）2.5V；

（3）L^=U-UR'=6V-2.5V=3.5V,P額=15額I=3.5VX0.25A=0.875W。

2.（2023?黃浦區二模）小明做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電源電壓為2伏

的整數倍）、待測小燈泡（標有“0.3安”字樣）、電流表、電壓表（只有0?3伏檔完好）、

開關、滑動變阻器（標有“20歐1安”）字樣）各一個、以及導線若干。他正確連接電

路，并將滑片移到最大阻值處，閉合開關時觀察到電表的示數如圖（a）、（b）所示，小燈

發光較暗，移動滑片P，發現電壓表示數超出了量程。為了測出小燈的額定功率，他改變

了電壓表接入的位置，并調整了電源電壓，然后閉合開關，移動滑片，又進行兩次實驗，

數據如下表所示。

實驗序號電流表（A）電壓表（V）

10.302.5

20.322.2

①判定小燈正常發光的依據是_________________________________

②小燈正常發光時，電壓表并聯在________兩端。

③說明小明對電源電壓作出的調整，并求出小燈的額定功率P。

【答案】①通過小燈泡的電流為額定電流0.3A；②滑動變阻器；③電源電壓調整為6V,

小燈的額定功率P為L05W。

【解析】解：①由題意知小燈泡的額定電流為0.3A,所以移動滑動變阻器，當電流表的示

數為0.3A時小燈泡正常發光；

②實驗中，小燈泡與滑動變阻器串聯，電流表串聯在電路中，開始時滑動變阻器在阻值最

大處，電路中的電流較小，移動滑片，使滑動變阻器的電阻減小，電路中的電流變大，此

時電壓表超過了量程，說明電壓表與小燈泡并聯，改變電壓表接入電路的位置，小燈泡正

常發光，說明小燈泡正常發光時，電壓表并聯在滑動變阻器的兩端；

③由圖（a）可知，電流表選用的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,示數為0.26A,即電

路中的電流為I=0.26A,如圖（b）所示，電壓表選用。?3V的量程，分度值為0.1V,示

數為2.8V,原先的電源電壓為：U=UL+IR滑大=2.8V+0.26Ax20C=8V；

此時，電路中的電流小于小燈泡的額定電流，移動滑動變阻器的滑片，電流表的示數變

大，電壓表的示數超過了量程，說明小燈泡的額定電壓超過3V,根據表格數據知電壓表的

示數分別為2.5V、2.2V,若UL=3V時，UL+U滑=3V+2.5V=5.5V<8V；

因為電源電壓為2的整數倍，且原電壓為8V,故電源電壓調整為6V,故小燈泡的額定電

壓為：11額=11'-U滑=6V-2.5V=3.5V,

小燈泡的額定功率為：P=U額I額=3.5VX0.3A=1.05W。

故答案為：①通過小燈泡的電流為額定電流0.3A；②滑動變阻器；③電源電壓調整為

6V,小燈的額定功率P為1.05W。

3.（2023?閔行區二模）小明同學做“測定小燈泡電功率”的實驗，電源電壓為1.5伏整數

倍且保持不變，待測小燈上標有“0.22A”字樣，滑動變阻器上標有“20Q,1A”字樣，其

他器材齊全且完好。

實驗過程中，小明先正確串聯實驗器材，再將電壓表并聯接入電路中。然后，他將滑片移

至變阻器某一端，閉合開關，觀察到電流表示數為0.14安。接著，他移動滑片使小燈正常

發光，觀察到電壓表示數如圖所示。最后，他將滑片移至變阻器另一端，此時電壓表和電

流表示數的乘積約為1.1瓦。

①測定小燈泡電功率的實驗原理是o

②請判斷電壓表的位置并說明理由。

③通過計算確定電源電壓的大小。

【解析】解：（1）本實驗的原理是：P=UI；

（2）他先正確串聯實驗器材，即燈與變阻器串聯，再將電壓表并聯在電路中。然后，將滑

片移至變阻器某一端，閉合開關，觀察到電流表示數為0.14A,小于小燈的額定電流

0.22A,說明此時滑動變阻器滑片位于阻值最大端，

由歐姆定律得出第1次操作滑動變阻器兩端的電壓：

Ui=hR滑大=0.14AX20C=2.8V：

在第2操作中，移動滑片使小燈正常發光，觀察到電壓表示數如圖所示，因為電壓表所選

量程為0?15V,則對應的分度值為0.5V,由此電壓表的讀數為3.5V。

因為在此過程中滑動變阻器連入電路中的電阻變小，由分壓原理，滑動變阻器的電壓應變

小，而3.5V大于2.8V,說明電壓表測的不是滑動變阻器的電壓，由此可知電壓表是并聯

在小燈兩端；

（3）由（2）中分析可知第1次操作滑動變阻器兩端的電壓2.8V,而第2次操作中電壓表

示數為3.5V：

結合電壓為1.5伏的整數倍且保持不變，因此電源電壓至少為4.5V,

若電源電壓為4.5V,在第3次操作中：將滑片移至變阻器另一端，此時電壓表和電流表示

數的乘積約為L1瓦，此時滑動變阻器接入電路電阻為0,電路為關于小燈的簡單電路，此

時電路中的電流為：

Ti=?0.24A>0.22A,即大于小燈的額定電流，符合題意；

若電源電壓為6V,同理可算出，l3=0="i￥《0.18A<0.22A,即小于小燈的額定電流，

不符合題意；

同理，電源電壓為7.5V也不可能；

故電源電壓只能為4.5V。

故答案為：（1）P=UI；（2）見上解答內容；（3）見上解答內容。

4.（2022?黃浦區二模）小華做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有器材：電源（電壓保持

不變）、電流表、電壓表（僅0?3伏檔完好）、待測小燈泡（標有“4.5伏”字樣）、滑動變

阻器（標有“20歐1安”字樣）各一個及導線若干。他正確串聯電路，將電壓表并聯在電

路中，移動變阻器滑片P至最大阻值處。閉合開關S,電流表和電壓表示數如圖（a）、（b）

所示，然后移動變阻器滑片P,兩電表示數均有變化。

①實驗中小華將電壓表并聯在兩端（選填“小燈”、“滑動變阻器”或“電源”）。

②為了測出小燈泡的額定功率，經過思考，小華斷開開關S,對電路進行了調整，閉合開關

S,移動變阻器的滑片，當小燈正常發光時，電流表指針自圖（a）位置轉過五小格，請根據

相關信息：

I通過計算說明小燈正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值。

II小燈的額定功率P額為瓦。

【答案】①小燈；

②I小燈正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值為5。；

II1.35。

【解析】解：

①實驗中，小燈泡與滑動變阻器串聯，電流表串聯在電路中，由圖（a）可知，電流表選用

的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,示數為0.2A即電路中的電流為I=0.2A,移動滑動變

阻器的滑片P至最大阻值處時R滑=20。，則滑動變阻器兩端的電壓為:

U滑=IR滑=0.2AX20。=4V；

如圖（b）所示，電壓表選用。?3V的量程，分度值為0.1V,示數為2V,即UL=2V,由

此可知，實驗中將電壓表并聯在小燈泡的兩端；

②根據串聯電路電壓的規律知電源電壓為：

U=U滑+UL=4V+2V=6V；

此時U滑＞UL,為了測量出小燈泡額的額定功率，根據歐姆定律和串聯電路電壓的規律可

知，應移動滑動變阻器的滑片，減小滑動變阻器連入電路的電阻，增大電路中的電流，使

小燈泡兩端的電壓增大到額定電壓，小燈泡正常發光，所以電流表指針自圖（a）位置轉過

5小格，是向右偏轉五個格，示數為：0.2A+5X0.02A=0.3A,即I額=1'=0.3A；

I、小燈正常發光時兩端的電壓為：U額=4.5V,

由串聯電路電壓規律知的滑動變阻器兩端的電壓為：

U滑'=U-U額=6V-4.5V=1.5V,

此時滑動變阻器連入電路的阻值為：

U'

R滑'=-^=需=5。；

n、小燈泡的額定功率為：

P額=U額I額=4.5VX0.3A=1.35W。

故答案為：

①小燈；

②I小燈正常發光時，滑動變阻器連入電路的阻值為50；

111.35。

5.（2022?徐匯區模擬）小慧做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓保持不

變）、電流表、電壓表、開關和待測小燈（標有“3.8V”字樣）各一個，滑動變阻器A、B

兩個（A標有“5歐2安”，B標有“10歐1安”字樣），以及導線若干。她選擇一個變阻

器進行實驗，將數據和現象記錄在表一中，其中序號2中電壓表示數如圖所示。完成兩次

測量后，發現無法判斷小燈是否正常發光，因此她調整了電表位置后，按正確步驟進行操

作，實驗數據和現象記錄在表二中。

表一

實驗電壓電流小燈

序號（伏）（安）亮度

14.50.32明亮

2—0.28略暗

表二

實驗電壓電流小燈

序號（伏）（安）亮度

32.20.30較亮

41.50.32明亮

①圖中電壓表示數為伏，小慧選用的變阻器是（選填"A”或"B”）。

②調整電表位置前，無法判斷小燈是否正常發光的原因是。

③根據實驗相關信息，求出小燈額定功率P額=（需寫出計算過程）。

【答案】見解析。

【解析】解：①圖中電壓表選用大量程，分度值為0.5V,示數為3.5V；

實驗中，若電流表示數變小，說明電路的總電阻變大，滑動變阻器連入阻值變大，由串聯

電路的分壓原理知，滑動變阻器兩端電壓變大，燈泡兩端電壓變小。

由表一數據知，電壓表示數變大，電流表示數變大，說明電壓表并聯在小燈泡兩端；由表

二數據知，電壓表示數變小，電流表示數變大，說明電壓表并聯在滑動變阻器兩端，且選

用小量程；

由兩表中數據可知，當電路中的電流為0.32A時，小燈泡兩端的電壓為4.5V,滑動變阻器

兩端的電壓為1.5V,由串聯電路的電壓特點可知，電源電壓：U=UL+UR=4.5V+1.5V=

6V；

表中4次實驗數據中，第2次實驗時，電流表示數最小，由歐姆定律可知，此時變阻器連

入阻值最大，

此時滑動變阻器兩端的電壓：UR'=U-UL-6V-3.5V=2.5V,

由歐姆定律可知，此時變阻器連入電路的阻值：口大=#=J第=8.9Q>5。，所以小慧

"小'

實驗所用變阻器是B（“10歐1安”）；

②調整電表位置前，電壓表測小燈泡兩端的電壓，小燈泡的額定電壓為3.8V,電壓表選用

大量程0?15V,分度值為0.5V,故不易準確測量3.8V的電壓，因此無法判斷小燈是否正

常發光；

③由串聯電路的電壓特點可知，小燈泡正常發光時滑動變阻器兩端的電壓：UR”=U-U額

=6V-3.8V=2.2V,即當滑動變阻器兩端的電壓為2.2V時，小燈泡正常發光，

由表二可知，當滑動變阻器兩端的電壓為2.2V時，電路中的電流為0.30A,因此小燈額定

功率：P額=11額1額=3.8VX0.3A=1.14W。

故答案為：①3.5；B；②電壓表選用大量程。?15V,分度值為0.5V,不易準確測量3.8V

的電壓；③L14W；P額=U額I額=3.8VX0.3A=L14W。

6.（2022?虹口區二模）小王做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電壓保持不

變）、額定電流相同的小燈泡甲和乙（甲標有“3.8V0.3A”字樣）、電流表、電壓表（只有

0?3伏檔完好）、滑動變阻器、開關及導線若干。他先用甲燈進行實驗，連接電路后移動

變阻器滑片至某一位置時，觀察到電壓表、電流表示數如圖（a）（b）所示。他斷開開關，

僅用乙燈替換電路中的甲燈，閉合開關后發現電壓表示數超出量程；他思考后重新連接電

路進行實驗，移動變阻器滑片直至乙燈正常發光，電壓表示數為2.5伏。

（1）寫出判定甲燈正常發光的依據。

（2）求電源電壓U總。

（3）求乙燈的額定功率P乙。

-315缸）

（a）（b）

【答案】見解析。

【解析】解：（1）燈標有“3.8VO.3A”字樣，表示燈的額定電壓為3.8V,通過燈泡的額

定電流為0.3A：燈與變阻器串聯，因電壓表只有0?3伏檔完好，故電壓表測變阻器兩端

的電壓，電流表測串聯電路電流；燈在額定電流下正常發光，故該同學判定小燈泡正常

發光的依據為：電流表示數為0.3A時，小燈泡正常發光；

（2）他先用甲燈進行實驗，連接電路后移動變阻器滑片至某一位置時，觀察到電壓表、

電流表示數如圖（a）（b）所示，因電壓表只有0?3伏檔完好，故電壓表選用小量程，分

度值0.1V,其示數為2.2V；電流表選用小量程，分度值0.02A,其示數為0.3A,此時燈

泡正常發光，由于甲燈額定電壓為3.8V,故電壓表測變阻器兩端的電壓，根據串聯電路

電壓規律，電源電壓U總=U甲+UR=3.8V+2.2V=6V；

（3）他斷開開關，僅用乙燈替換電路中的甲燈，由（2）可知，電壓表此時測變阻器兩端

的電壓；閉合開關后發現電壓表示數超出量程，故他應該將電壓表并聯在乙燈兩端；移

動變阻器滑片直至乙燈正常發光，電壓表示數為2.5伏，由于小燈泡甲和乙額定電流相

同，乙燈的額定功率為：

P乙=11乙I=2.5VX0.3A=0.75W。

答：（1）甲燈正常發光的依據為：電流表示數為0.3A時，小燈泡正常發光；

（2）電源電壓U總=6V；

（3）乙燈的額定功率P乙=0.75W。

7.（2022?楊浦區模擬）小李同學做“測定小燈泡的電功率”實驗，所用電源電壓為6伏，

且保持不變，小燈泡的額定電壓為3.5伏。他正確連接電路，實驗步驟正確，閉合開關

時，電壓表的示數為2伏，電流表的示數為0.2安。

（1）畫出小李實驗時的電路圖；

（2）小李根據上述信息，進行了計算。他的計算過程如下：

他利用這組數據計算出小燈的電阻R=T=2嗎=10歐；

10.2妥

[/22

當小燈正常工作時，U額=3.5伏，P額=萼=晝綏-=1.225瓦。

Rio就

小李同學的這種做法正確嗎？為什么？

（3）小李同繼續移動滑動變阻器的滑片繼續實驗。當滑片移至滑動變阻器中點時，小燈正

常發光。請根據相關信息，求出小燈的額定功率。

【答案】見解析。

【解析】解：（1）在“測定小燈泡的電功率“實驗中，由P=UI可知，需要測量燈泡兩端

的電壓和通過燈泡的電流，用滑動變阻器調節電路中的電流，所以電流表、變阻器與燈串

聯在電路中，電壓表并聯在燈的兩端，電路圖如下圖所示：

s

-cSlHg4（A）-

L

（2）閉合開關時，電壓表的示數為2伏，電流表的示數為0.2安，他利用這組數據計算出

小燈的電阻R=義==10歐；燈泡兩端電壓增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，

10.2安

當燈泡正常發光時R>10歐，再計算出燈泡兩端電壓為U額=3.5伏時的功率，P額=萼=

K

2

竺冬=1.225瓦，此時計算的額定功率偏大，所以燈泡的額定功率小于1.225瓦，故小

10歐

李同學計算過程不正確。

（3）閉合開關時，電壓表的示數為2伏，電流表的示數為0.2安，由（2）可知，燈泡電

阻為10。，此時變阻器接入電路的阻值最大，根據串聯電路電壓規律，變阻器兩端電壓為

U滑大=1；源-11=6丫-2V=4V,變阻器兩端的電壓是燈泡兩端電壓的2倍，根據串聯分壓

原理，R滑大=2R=2X10Q=20Q；

移動變阻器滑片P到中點位置時，即R滑=100,小燈正常發光，根據串聯電路電壓規律,

變阻器兩端電壓為U?#=U源-U額=6V-3.5V=2.5V,根據串聯電路電流特點結合歐姆定

律，此時燈泡正常發光的電流為:

I額=1滑=￥=然=0-25A,

滑

小燈泡額定功率為:

P額=11額I額=3.5VX0.25A=0.875W。

故答案為：（1）實物電路連接如上圖；（2）不正確；因為燈絲電阻隨溫度的升高而變大，

額定電壓下發光時的電阻比2V電壓下發光時的電阻大；（3）見解答。

8.（2022?崇明區二模）小夢同學做“測定小燈泡額定功率”實驗，所用的電源是新的干電

池，小燈的額定電壓模糊不清，可能3.5伏也可能2.5伏，估計小燈的額定功率在0.5瓦至

0.9瓦之間。該同學選了兩節干電池串聯并正確連接電路，實驗步驟正確，閉合電鍵，觀察

到電壓表和電流表的示數分別為1伏和0.1安，移動滑動變阻器的滑片，小燈亮度有變

化，但始終偏暗，不能正常發光。該同學經過思考發現了問題，對實驗器材進行了適當的

調整，然后重新實驗，閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片，發現滑片在中點位置時，小燈

正常發光。

根據以上信息完成下列問題：

(1)畫出該同學的實驗電路圖；

(2)調整實驗器材前小燈不能正常發光的原因是；

(3)小燈的額定電壓為伏，小燈正常發光時，變阻器連入電路的電阻為

________歐；

(4)小燈的額定功率為瓦。

【答案】見解析。

【解析】解：(1)伏安法測定小燈泡額定功率，需要用電壓表測量小燈泡兩端的電壓，用

電流表測量電路中的電流，滑動變阻器來改變電路中的電流，電路圖如下：

(2)根據“移動滑動變阻器的滑片，小燈亮度有變化，但始終偏暗”可知，此時燈泡不能

正常發光是由于電源電壓太小造成的，同時據此可知兩節干電池即3V不能使得燈泡正常

發光，所以小燈泡的額定電壓一定是3.5V,且此時電源必須用三節干電池作為電源，故電

源電壓是4.5V；

據接入兩節干電池時，閉合電鍵，觀察到電壓表和電流表的示數分別為1伏和0」安可

知，此時電壓表并聯在燈泡兩端，

根據1=當知此時燈泡的電阻是：

￡1

UIV

R燈-7=蟲=1]℃nn；

根據串聯電路電壓的規律知此時變阻器的電壓是：

U滑=U-UL=3V-1V=2V；

通過燈泡的電流是0.1A,所以變阻器的總電阻是：

口U滑27

R=~r=西=2°。；

對實驗器材進行了適當的調整，然后重新實驗，閉合電鍵，移動滑動變阻器的滑片，發現

滑片在中點位置時，小燈正常發光，即此時燈泡兩端的電壓為3.5V,變阻器兩端的電壓

為：U滑'=1；-1；額=4.5丫-3.5丫=1丫,

則電路中的電流為:

IV

r=i--------=0.1A

2X20/2

故燈泡的額定功率是：P=u額I'=3.5VXO.1A=O.35W；

而已知燈泡功率在0.5瓦至0.9瓦之間，所以電源電壓是四節干電池提供的，

小燈正常發光，即此時燈泡兩端的電壓為3.5V,變阻器兩端的電壓為：U滑〃=U'-U額

=6V-3.5V=2.5V,

則電路中的電流為：

n"

I，一上矍一型一025A

IP-ion

2A

故燈泡的額定功率是：

P=U額燈I'=3.5VX0.25A=0.875Wo

故答案為：（1）見解答圖；（2）電源電壓太低；（3）3.5；10；（4）0.875o

9.（2023?松江區二模）小華做“測定小燈泡電功率”的實驗，現有電源（電壓為2伏的整

數倍且保持不變）、待測小燈標有“0.3A”字樣，小燈的額定電壓是“3.8V”和“6.3V”中

的一個，兩個滑動變阻器（分別標有“10Q2A”和“50Q2A"），他選擇其中一個滑動變阻

器與電源、電流表、小燈、開關串聯，然后將電壓表并聯在電路中。小華閉合開關后，移

動滑動變阻器的滑片，在表格中記錄了兩組數據。

實驗序號電壓表示數（伏）電流表示數（安）

14.00.28

22.40.32

①判定小燈泡正常發光的依據是。

②所選滑動變阻器的規格為o

③求實驗中所用的電源電壓U。（需寫出主要計算過程）

④求小燈泡的額定電功率P額。（需寫出主要計算過程）

【答案】見解析。

【解析】解：①當通過小燈泡的電流為額定電流0.3A時，小燈泡正常發光；

②燈泡兩端的電壓應隨通過燈泡的電流的增大而增大，根據表格數據可知隨著電流的增

大，電壓表示數反而減小，根據串聯電路電壓規律可知電壓表與滑動變阻器并聯接入電

路，

通過電路的電流為0.28A時，滑動變阻器接入電路的阻值：R=9=?4%Q14.3。，所以

滑動變阻器的規格為“50。2A”；

③通過電路的電流為0.28A時，燈泡兩端的電壓小于額定電壓，

串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，故電源電壓U<4V+3.8V=7.8V-------①或U<

4V+6.3V=10.3V-------②，

通過電路的電流為0.32A時，燈泡兩端的電壓大于額定電壓，故電源電壓U>2.4V+3.8V

6.2V-------③或U>2.4V+6.3V=8.7V--------④，

電源電壓為2伏的整數倍且保持不變，①②聯立可得U=7V,③④聯立可得u=9V或

10V,所以電源電壓為10V,燈泡的額定電壓為6.3V；

④燈泡的額定功率為：P額=1）額I額=6.3VX0.3A=1.89W。

答：①通過小燈泡的電流為額定電流0.3A；

②50Q2A；

③電源電壓U為10V；

④小燈泡的額定電功率P額為1.89W。

10.（2023?浦東新區二模）小華做“測定小燈泡的電功率”實驗，現有電源（電源電壓可

調，且為2V整數倍）、標有“2.5V”字樣的小燈泡、電流表、電壓表、標打“20Q2A”字

樣的滑動變阻器、開關及導線若干。小華調好電源電壓，正確串聯實驗器材，并將電壓表

并聯在電路中。當滑動變阻器的滑片移至某一位置時，小燈正常發光，電流表、電壓表的

示數如圖（a）、（b）所示。然后小華斷開開關，調節電源電壓為原來的2倍，并選擇合適

的電表量程、將滑動變阻器的滑片移至阻值最大端。閉合開關，移動滑片，當小燈再次正

常發光時，觀察滑動變阻器滑片的位置如圖（c）所示。

①判斷并說明電壓表并聯在電路中的位置。

判斷：。

理由：o

②請根據相關信息計算出小燈泡的額定功率Po（需寫出主要推理和計算過程）

【答案】見解析。

【解析】解：（1）若圖（b）中電壓表所選量程為。?15V,對應的分度值為0.5V,此時電壓

表的示數為7.5V；若圖（b）中電壓表所選量程為。?3V,對應的分度值為0.1V,此時電壓

表的示數為1.5V,兩個量程對應的電壓表示數均不等于小燈泡的額定電壓2.5V,由此可知

當滑動變阻器的滑片移至某一位置時，小燈正常發光，電流表、電壓表的示數如圖（a）、（b）

所示的情況下，電壓表應并聯在滑動變阻器兩端；

（2）因為電壓表應并聯在滑動變阻器兩端，當電壓表的示數為7.5V時，根據串聯電路電壓

規律可知，此時電源電壓為：U=U滑+UL=7.5V+2.5V=10V,滿足電源電源為2V整數倍。

則調節電源電壓為原來的2倍后電源電壓變為20V,題干中閉合開關，移動滑片，當小燈再

次正常發光時。

因為電壓表應并聯在滑動變阻器兩端，則根據串聯電路電壓規律可知滑動變阻器兩端電壓為

20V-2.5V=17.5V>15V,即大于電壓表大量程的最大值，因此最初的電源電源10V不符合

要求；

同理因為電壓表應并聯在滑動變阻器兩端，當電壓表的示數為L5V時，根據串聯電路電壓

規律可知，此時電源電壓為：U=U滑+UL=1.5V+2.5V=4V,滿足電源電源為2V整數倍。

則調節電源電壓為原來的2倍后電源電源變為8V,題干中閉合開關，移動滑片，當小燈再

次正常發光時。

因為電壓表應并聯在滑動變阻器兩端，則根據串聯電路電壓規律可知滑動變阻器兩端電壓為

8V-2.5V=5.5V<15V,即小于電壓表大量程的最大值，而大于電壓表小量程的最大值，可

知此時選用的是電壓表大量程，因此最初的電源電源4V符合要求，即電源電源為4V。

調節電源電壓為原來的2倍后，閉合開關，移動滑片，當小燈再次正常發光時，此時滑動變

阻器的分壓為5.5V,小燈的為2.5V。觀察滑動變阻器滑片的位置如圖（c）所示，近似可認

為是滑片位于滑動變阻器中點位置，則此時滑動變阻器接入電路的電阻大小為工x200=

2

10/2,由此根據串聯分壓原理可知：比=也即等=々解得：RL-4.5O,

U滑R滑5.57ion

由此可知當電源電壓為4V時，小燈正常發光的電流約為：〃=咨=舞-0,564

若圖（a）中電流表所選量程為。?3A,對應的分度值為0.1A,此時電流表的示數為1.5A；

若圖（a）中電流表所選量程為0?0.6A,對應的分度值為0.02A,此時電流表的示數為0.3A,

結合上面算出的小燈正常發光時的近似電流可知電流表的示數為0.3A更符合要求，

再根據電功率公式P=UI可計算出小燈的額定電功率P=ULIL=2.5VX0.3A=0.75W?

故答案為：（1）電壓表應并聯在滑動變阻器兩端；若圖（b）中電壓表所選量程為。?15V,

對應的分度值為0.5V,此時電壓表的示數為7.5V；若圖（b）中電壓表所選量程為。?3V,

對應的分度值為0.1V,此時電壓表的示數為1.5V,兩個量程對應的電壓表示數均不等于小

燈泡正常發光時的電壓2.5V；

（2）見上解答過程。

11.（2023?楊浦區二模）小楊要做“測定小燈泡電功率”實驗，現有電源（電壓為4.5

伏）待測小燈泡（標有“2V”字樣）、滑動變阻器各一個，其它器材齊全且完好。他連接

電路且規范操作，閉合開關后，觀察到電壓表與電流表示數如圖（a）（b）所示。小楊繼續

移動滑片至某位置，觀察到電壓表示數如圖（c）所示，小楊認為此時“小燈正常發光”，

并計算了電壓表示數與電流表示數乘積為1.08瓦。

(b)

根據上述信息，回答以下問題:

（1）圖（a）中電壓表示數為伏。

（2）實驗時小楊作出“小燈正常發光”的推斷是否合理，理由是

（3）計算滑動變阻器的最大阻值。

（4）計算小燈泡額定功率P。

【答案】見解析。

【解析】解：（1）由題意可知，電源電壓為4.5V,電壓表若選0?3V量程，則讀數為2.5V,

若選。?15V量程，則讀數為12.5V,大于電源電壓。故電壓表示數為2.5V。

（2）連接電路時，滑動變阻器是在最大阻值處，閉合開關后，電壓表示數為2.5V,移動滑

動變阻器，則滑動變阻器接入電