专项六 测量电功率
1．（2023甘肃金昌）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；
（2）连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”），你认为原因是 。
【答案】（1） （2）断开 最左 （3）B （4）0.14 （5）右 （6）0.625 （7）增大 电压增大，小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大
【解析】（1）[1]由图甲可知，电压表串联在电路中，而电流表并联在小灯泡两端，此时灯泡被短路
（2）[2][3]连接电路时，为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
（3）[4]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中可能存在断路，而电压表有示数，说明灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，测量电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。
（4）[5]由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.14A。
（5）[6]由题意可知，此时小灯泡两端电压为2.0V，小于小灯泡的额定电压 ，为了使小灯泡两端电压达到额定电压，应增大小灯泡两端电压，由串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应向右端移动滑动变阻器的滑片。
（6）[7]由图丙可知，小灯泡的额定电流为I=0.25A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（7）[8][9]由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
2．（2023湖北荆州）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B．“20Ω 2A”的滑动变阻器
C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】（1）B （2）小灯泡断路 （3）左 （4）0.5 （5）1.8
【解析】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。额定电流约为，此时滑动变阻器接入电路中的阻值约为，由此可知，应选“20Ω 2A”的滑动变阻器。
故选B。
（2）[2]电路连接完成后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，说明电路存在断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联在电源两端，测电源电压，与电压表并联的电路部分存在断路，故小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。为了测量小灯泡的额定功率，应增加小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑动变阻器的滑片向左移动。
（4）[4]由图丙可知，当电压为2.5V时，电流为0.2A。因此小灯泡的额定功率是P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
（5）[5]开关S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器滑片左边的电阻与小灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，要使小灯泡正常发光，则灯泡两端的电压UL=6V，根据串联电路电压的规律可得U滑=U-UL=18V-6V=12V，所以，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为12V时，小灯泡正常发光。保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，电压表测量滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压，此时电压表示数为U左=8V，由于滑动变阻器的全部电阻连入电路，为了间接测量出定值电阻R两端的电压，需要测量出滑动变阻器两端的电压，故再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表示数为滑动变阻器两端的电压，即U′=14V，在②中，滑动变阻器的全部电阻R′与定值电阻R串联，根据串联电路电压的规律可得，R两端的电压UR=U-U′=18V-14V=4V，此时电路中的电流，当电压表示数为U左=8V时，滑动变阻器滑片左边电阻的阻值，故在①中，小灯泡的额定电流为，则小灯泡的额定功率P额=ULIL=6V×0.3A=1.8W
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专项六 测量电功率
1．（2023甘肃金昌）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；
（2）连接电路过程中，开关应该 （选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 （选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 W；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 （选填“增大”、“不变”或“减小”），你认为原因是 。
2．（2023湖北荆州）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A．“10Ω 0.5A”的滑动变阻器
B．“20Ω 2A”的滑动变阻器
C．“5Ω 1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R'的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额= W。
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