08测量小灯泡的电功率、电量及其计算-上海市2023年中考物理二模试题汇编【高频考点】
一．填空题（共10小题）
1．（2023 青浦区二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体的电荷量为5库，通过该导体的电流为 安，这段时间内电流做功为 焦；若将该导体两端的电压调整为3伏，则该导体的电阻为 欧。
2．（2023 普陀区二模）某导体两端电压为6伏，通过该导体的电流为0.5安，则10秒内通过导体横截面的电荷量 库，电流所做的功为 焦；当该导体两端电压为0时，导体的电阻为 欧。
3．（2023 虹口区二模）某导体两端的电压为6伏，5秒内通过该导体横截面的电荷量为3库，通过该导体的电流为 安，该导体的电阻为 欧，若导体两端的电压变为12伏，则导体的电阻为 欧。
4．（2023 宝山区二模）某导体两端电压为5伏，通过该导体的电流为0.5安，则该导体的电阻为 欧，10秒内通过其横截面的电荷量为 库，这段时间内电流做的功为 焦。
5．（2023 金山区二模）某导体两端的电压为6V，10秒内通过该导体的电荷量为3C，通过该导体的电流为 A，这段时间内电流做功为 J；若将该导体两端的电压调整为3V，该导体的电阻为 Ω。
6．（2023 崇明区二模）某导体两端电压为3伏，通过的电流为0.5安，则在10秒内通过该导体横截面的电荷量为 库，这段时间电流做的功为 焦。导体的电阻为 欧。
7．（2023 嘉定区二模）某导体两端电压为6伏，通过它的电流为0.6安，10秒内通过该导体横截面的电荷量为 库，若将该导体两端电压减小为3伏，其电阻为 欧，铭牌上标有“220V 1000W”的电水壶连续正常工作0.2小时，其消耗的电能为 度。
8．（2023 徐汇区二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过其横截面的电荷量为6库，通过该导体的电流为 安，该导体电阻为 欧；减小该导体两端的电压，其电阻值 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
9．（2023 黄浦区二模）在10秒内通过导体横截面的电荷量为5库，则通过导体的电流为 安；通电后，导体温度升高，这是通过 的方式改变了其内能。在如图所示的通电螺线管中，电源的左端为 极（选填“正”或“负”）。
10．（2023 浦东新区二模）某导体两端的电压为6V，10秒内通过其横截面的电荷量为3C，则通过该导体的电流为 A，导体的电阻为 Ω。若该导体两端的电压减小为4V，则该导体的电阻 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
二．实验探究题（共5小题）
11．（2023 宝山区二模）在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用器材如图（a）所示（导线未画出）。电源电压为3伏且保持不变，小灯泡的额定电压为2.2伏（电阻约为10Ω）。
①连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变且很暗。出现此现象的原因是： 。
②现有规格为“2Ω 1.0A”、“5Ω 0.5A”、“10Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了顺利完成实验，应选用规格为 的滑动变阻器连入电路。
③正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录滑片处于不同位置时，电压表和电流表的示数如下表，并依据表中数据绘制U﹣I图像，如图（b）所示。则小灯泡的额定功率是 瓦。
序号 1 2 3 4 5
电压表示数（V） 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6
电流表示数（A） 0.12 0.16 0.18 0.20 0.22
④若不更换实验器材， （选填“能”或“不能”）做“探究导体中电流与电压的关系”实验，理由是： 。
12．（2023 崇明区二模）小华做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材如下：电源（电压保持不变）、电流表、电压表（0～15伏量程已损坏）、滑动变阻器、待测小灯（标有“0.2A”字样）、电键S以及导线若干。小华先正确串联实验器材，然后将电压表并联在电路中，闭合电键后，移动变阻器的滑片，将测得数据记录在表中。小华在分析、思考后，换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，重新正确串联电路，并将电压表并联在合适的电路两端，且实验步骤正确.闭合电键S后，观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏。
物理量 电压（伏） 电流（安）
1 3.0 0.16
2 2.5 0.20
3 2.0 0.24
试完成下列问题：
（1）判断小灯泡正常发光的方法是 。
（2）记录到上表中电流随电压减小而增大的数据，其原因是 。
（3）实验所用的电源电压为 伏；小灯泡的额定电压为 伏；小灯泡的额定功率 瓦。
13．（2023 松江区二模）小华做“测定小灯泡电功率”的实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯标有“0.3A”字样，小灯的额定电压是“3.8V”和“6.3V”中的一个，两个滑动变阻器（分别标有“10Ω 2A”和“50Ω 2A”），他选择其中一个滑动变阻器与电源、电流表、小灯、开关串联，然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，在表格中记录了两组数据。
实验序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安）
1 4.0 0.28
2 2.4 0.32
①判定小灯泡正常发光的依据是 。
②所选滑动变阻器的规格为 。
③求实验中所用的电源电压U。（需写出主要计算过程）
④求小灯泡的额定电功率P额。（需写出主要计算过程）
14．（2023 黄浦区二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯泡（标有“0.3安”字样）、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、开关、滑动变阻器（标有“20欧 1安”）字样）各一个、以及导线若干。他正确连接电路，并将滑片移到最大阻值处，闭合开关时观察到电表的示数如图（a）、（b）所示，小灯发光较暗，移动滑片P，发现电压表示数超出了量程。为了测出小灯的额定功率，他改变了电压表接入的位置，并调整了电源电压，然后闭合开关，移动滑片，又进行两次实验，数据如下表所示。
实验序号 电流表（A） 电压表（V）
1 0.30 2.5
2 0.32 2.2
①判定小灯正常发光的依据是 。
②小灯正常发光时，电压表并联在 两端。
③说明小明对电源电压作出的调整，并求出小灯的额定功率P。
15．（2023 浦东新区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压可调，且为2V整数倍）、标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、标打“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。小华调好电源电压，正确串联实验器材，并将电压表并联在电路中。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯正常发光，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。然后小华断开开关，调节电源电压为原来的2倍，并选择合适的电表量程、将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端。闭合开关，移动滑片，当小灯再次正常发光时，观察滑动变阻器滑片的位置如图（c）所示。
①判断并说明电压表并联在电路中的位置。
判断： 。
理由： 。
②请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P。（需写出主要推理和计算过程）
三．计算题（共2小题）
16．（2023 青浦区二模）小红在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“10Ω，2A”字样，小灯泡上标有“0.3A”字样，电功率大于1W。她正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，电压表示数如图（a）所示，电流表示数为0.2A。接着她移动变阻器的滑片直至小灯正常发光，此时电压表的指针停留在两刻度之间而无法准确读出示数，于是，她断开开关，仅改接了电路，再次闭合开关时，电压表的示数如图（b）所示。
①写出判定小灯泡正常发光的依据；
②求电源电压U总；
③求小灯泡的额定功率P。
17．（2023 虹口区二模）小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍）、滑动变阻器两个（分别标有“20Ω 2A”“50Ω 2A”字样）、待测小灯（标有“3.8V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，正确连接电路且实验步骤正确。他闭合开关并记录第一组数据，然后移动变阻器滑片到中点附近时，发现电流表指针自原位置偏转了半小格，如图（a）所示，他记录此示数为0.15安，电压表示数如图（b）所示。他设法使小灯泡正常发光，发现正常发光时电流表示数为0.2安。
①计算小灯泡的额定功率P额。
②小王同学计算了小灯的电阻，发现随着小灯两端电压增大，小灯电阻阻值在不断变大。请通过分析计算实验中所用电源的电压U。
四．解答题（共8小题）
18．（2023 长宁区二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验，他先将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏）、电流表、开关和滑动变阻器串联连接，再将电压表并联接入电路。实验时，他将电压表的示数U甲，电流表示数IA以及小灯的亮暗情况记录在下表中。
序号 U/V（伏） I/A（安） 小灯的亮暗 小灯泡的电功率（瓦）
1 6.0 0.20 较暗
2 4.0 0.28 正常发光
3 2.0 0.34 较亮
①电压表并联在 两端（选填“小灯”或“滑动变阻器”）。
②求电源电压U。（需写出计算过程）
③求小灯的额定电功率P。（需写出计算过程）
19．（2023 普陀区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，小灯泡的功率在1.2瓦以内。现有电源电压有2、4、6、8和12伏五挡可选、待测小灯泡标有“0.3A”字样、电流表、电压表、滑动变阻器2个（分别标有“5Ω 2A”“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。他选择其中一个滑动变阻器正确连接电路，实验步骤正确，刚闭合开关时观察到电压表示数如图（a）所示，此时电流表示数为0.2安。他思考后重新连接电路，移动滑动变阻器滑片，观察到小灯正常发光时的电压表示数如图（b）所示。
①小华判断小灯正常发光的方法是 ；
②图（b）中电压表所接量程为 伏。
③请根据相关信息计算出电压U和小灯泡的额定功率P额。
20．（2023 金山区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2V的整数倍且保持不变）、小灯泡两个（甲灯标有“2.2V”，乙灯标有“3.8V”字样）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、开关各一个，以及导线若干。他选择甲灯泡正确连接电路，操作规范。闭合开关后观察到小灯泡亮度超出了它的正常发光的亮度，电流表示数如图（a）所示。经思考，小华断开开关，仅更换小灯泡乙后再闭合开关，当移动变阻器滑片P至某位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图（b）所示。
①乙灯泡的额定功率为 W。
②根据相关信息，求出电源电压（需写出计算过程）。
21．（2023 嘉定区二模）小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验。现有器材：电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变），待测小灯泡（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、电流表、电压表（仅0～3V挡完好），开关各一个和导线若干，他正确串联电路，将电压表并联在电路中，再将变阻器滑片移至一端，闭合开关，观察到电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示。在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光，经过思考，小嘉重新调整电路并实验，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央。
①小嘉判定小灯泡正常发光的依据是 。
②调整电路前，电压表并联在 （选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）两端，理由是 。
③求小灯泡的额定功率P额。（写出主要的计算过程）
22．（2023 徐汇区二模）小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验，将电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，小慧闭合开关，观察到电压表示数如图（a）所示，小灯发光较暗，然后移动变阻器滑片至最大阻值处，观察到电流表示数为0.2A，此过程中电压表指针偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光，观察到电流表示数如图（b）所示。
（1）小慧将电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“变阻器”）。
（2）求实验中所用电源的电压U。（需写出解答过程）
（3）求小灯泡的额定功率P额。（需写出解答过程）
23．（2023 静安区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，现有学生电源（电压有4、6和8伏三挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关后，电压表、电流表的示数如图（a）（b）所示。接着，他移动变阻器的滑片至另一端，在此过程中发现小灯始终无法正常发光。
①求电源电压U。
②若小华换用标有“5Ω 3A”字样的变阻器，闭合开关，移动变阻器的滑片，能否使小灯正常发光？请说明理由。
③若小华对电源的挡位进行调整，重新正确连接电路且实验步骤正确，小华移动变阻器的滑片使小灯正常发光，观察到电流表的示数为0.3安，并发现此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。
24．（2023 杨浦区二模）小杨要做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压为4.5伏）待测小灯泡（标有“2V”字样）、滑动变阻器各一个，其它器材齐全且完好。他连接电路且规范操作，闭合开关后，观察到电压表与电流表示数如图（a）（b）所示。小杨继续移动滑片至某位置，观察到电压表示数如图（c）所示，小杨认为此时“小灯正常发光”，并计算了电压表示数与电流表示数乘积为1.08瓦。
根据上述信息，回答以下问题：
（1）图（a）中电压表示数为 伏。
（2）实验时小杨作出“小灯正常发光”的推断是否合理，理由是 。
（3）计算滑动变阻器的最大阻值。
（4）计算小灯泡额定功率P。
25．（2023 闵行区二模）小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验，电源电压为1.5伏整数倍且保持不变，待测小灯上标有“0.22A”字样，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，其他器材齐全且完好。
实验过程中，小明先正确串联实验器材，再将电压表并联接入电路中。然后，他将滑片移至变阻器某一端，闭合开关，观察到电流表示数为0.14安。接着，他移动滑片使小灯正常发光，观察到电压表示数如图所示。最后，他将滑片移至变阻器另一端，此时电压表和电流表示数的乘积约为1.1瓦。
①测定小灯泡电功率的实验原理是 。
②请判断电压表的位置并说明理由。
③通过计算确定电源电压的大小。
08测量小灯泡的电功率、电量及其计算-上海市2023年中考物理二模试题汇编【高频考点】
参考答案与试题解析
一．填空题（共10小题）
1．（2023 青浦区二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过该导体的电荷量为5库，通过该导体的电流为 0.5 安，这段时间内电流做功为 30 焦；若将该导体两端的电压调整为3伏，则该导体的电阻为 12 欧。
【答案】0.5；30；12。
【解答】解：通过该导体的电流：I＝＝＝0.5A；
这段时间内电流所做的功：W＝UIt＝6V×0.5A×10s＝30J；
根据欧姆定律可知，导体的电阻R＝＝＝12Ω；
导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和通过的电流大小无关，所以将该导体两端的电压调整为3伏，该导体的电阻还是12Ω。
故答案为：0.5；30；12。
2．（2023 普陀区二模）某导体两端电压为6伏，通过该导体的电流为0.5安，则10秒内通过导体横截面的电荷量 5 库，电流所做的功为 30 焦；当该导体两端电压为0时，导体的电阻为 12 欧。
【答案】5；30；12。
【解答】解：电荷量Q＝It＝0.5A×10s＝5C；
电流做的功W＝UIt＝6V×0.5A×10s＝30J；
电阻阻值R＝＝＝12Ω，
电阻阻值与电压无关，导体两端电压为零时，电阻阻值仍然为12Ω。
故答案为：5；30；12。
3．（2023 虹口区二模）某导体两端的电压为6伏，5秒内通过该导体横截面的电荷量为3库，通过该导体的电流为 0.6 安，该导体的电阻为 10 欧，若导体两端的电压变为12伏，则导体的电阻为 10 欧。
【答案】0.6；10；10。
【解答】解：通过该导体的电流：I＝＝＝0.6A，
由I＝可得导体的电阻：R＝＝＝10Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，
所以，将该导体两端的电压降到0V时，导体的电阻仍为10Ω不变。
故答案为：0.6；10；10。
4．（2023 宝山区二模）某导体两端电压为5伏，通过该导体的电流为0.5安，则该导体的电阻为 10 欧，10秒内通过其横截面的电荷量为 5 库，这段时间内电流做的功为 25 焦。
【答案】10；5；25。
【解答】解：某导体两端电压为5伏，通过该导体的电流为0.5安，根据欧姆定律可得该导体的电阻为R＝＝＝10Ω；
10秒内通过其横截面的电荷量Q＝It＝0.5A×10s＝5C；
这段时间内电流做的功W＝UIt＝5V×0.5A×10s＝25J。
故答案为：10；5；25。
5．（2023 金山区二模）某导体两端的电压为6V，10秒内通过该导体的电荷量为3C，通过该导体的电流为 0.3 A，这段时间内电流做功为 18 J；若将该导体两端的电压调整为3V，该导体的电阻为 20 Ω。
【答案】0.3；18；20。
【解答】解：通过该导体的电流：I＝＝＝0.3A；
这段时间内电流所做的功：W＝UIt＝6V×0.3A×10s＝18J；
根据欧姆定律可知导体的电阻R＝＝＝20Ω，
导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和通过的电流大小无关，所以将该导体两端的电压调整为3伏，该导体的电阻还是20Ω。
故答案为：0.3；18；20。
6．（2023 崇明区二模）某导体两端电压为3伏，通过的电流为0.5安，则在10秒内通过该导体横截面的电荷量为 5 库，这段时间电流做的功为 15 焦。导体的电阻为 6 欧。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：因为I＝，
所以电荷量Q＝It＝0.5A×10s＝5C；
电流做的功W＝UIt＝3V×0.5A×10s＝15J；
因为I＝，
所以导体电阻R＝＝＝6Ω。
故答案为：5；15；6。
7．（2023 嘉定区二模）某导体两端电压为6伏，通过它的电流为0.6安，10秒内通过该导体横截面的电荷量为 6 库，若将该导体两端电压减小为3伏，其电阻为 10 欧，铭牌上标有“220V 1000W”的电水壶连续正常工作0.2小时，其消耗的电能为 0.2 度。
【答案】6；10；0.2。
【解答】解：（1）由I＝可知，通过该导体横截面的电荷量：Q＝It＝0.6A×10s＝6C；
（2）由欧姆定律可知，导体的电阻：R＝＝＝10Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，当导体两端的电压为3伏时，该导体的电阻仍为10Ω不变；
（3）由P＝可知，消耗的电能：W＝Pt'＝1000×10﹣3kW×0.2h＝0.2kW h＝0.2度。
故答案为：6；10；0.2。
8．（2023 徐汇区二模）某导体两端的电压为6伏，10秒内通过其横截面的电荷量为6库，通过该导体的电流为 0.6 安，该导体电阻为 10 欧；减小该导体两端的电压，其电阻值 不变 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】0.6；10；不变。
【解答】解：
通过导体的电流为I＝＝＝0.6A；
由I＝可得，该导体的电阻为R＝＝＝10Ω；
电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，因此当导体两端的电压增大时，导体的电阻不变。
故答案为：0.6；10；不变。
9．（2023 黄浦区二模）在10秒内通过导体横截面的电荷量为5库，则通过导体的电流为 0.5 安；通电后，导体温度升高，这是通过 做功 的方式改变了其内能。在如图所示的通电螺线管中，电源的左端为 负 极（选填“正”或“负”）。
【答案】0.5；做功；负。
【解答】解：通过导体的电流为，
通电后，电流做功，将电能转化为内能，导体温度升高，这是通过做功的方式改变了其内能。
磁感线方向从N极向S极，由图得，螺线管的左端为N极，由安培定则得，电流从螺线管右端进入，左端流出，电流方向从电源正极出经用电器流回电源负极，所以电源左端为负极。
故答案为：0.5；做功；负。
10．（2023 浦东新区二模）某导体两端的电压为6V，10秒内通过其横截面的电荷量为3C，则通过该导体的电流为 0.3 A，导体的电阻为 20 Ω。若该导体两端的电压减小为4V，则该导体的电阻 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】0.3；20；不变。
【解答】解：通过该导体的电流：
I＝＝＝0.3A，
由I＝可得导体的电阻：
R＝＝＝20Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，
所以，将该导体两端的电压调整为4V时，导体的电阻仍为20Ω不变。
故答案为：0.3；20；不变。
二．实验探究题（共5小题）
11．（2023 宝山区二模）在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用器材如图（a）所示（导线未画出）。电源电压为3伏且保持不变，小灯泡的额定电压为2.2伏（电阻约为10Ω）。
①连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变且很暗。出现此现象的原因是： 滑动变阻器连接成一个定值电阻接入电路 。
②现有规格为“2Ω 1.0A”、“5Ω 0.5A”、“10Ω 0.2A”的三个滑动变阻器供选择，为了顺利完成实验，应选用规格为 5Ω 0.5A 的滑动变阻器连入电路。
③正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录滑片处于不同位置时，电压表和电流表的示数如下表，并依据表中数据绘制U﹣I图像，如图（b）所示。则小灯泡的额定功率是 0.44 瓦。
序号 1 2 3 4 5
电压表示数（V） 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6
电流表示数（A） 0.12 0.16 0.18 0.20 0.22
④若不更换实验器材， 不能 （选填“能”或“不能”）做“探究导体中电流与电压的关系”实验，理由是： 小灯泡的电阻发生变化 。
【答案】①滑动变阻器连接成一个定值电阻接入电路；
②5Ω 0.5A；
③0.44；
④不能；
⑤小灯泡的电阻发生变化。
【解答】解：①连接电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的亮度不变且很暗，则电路的电流过小，且变阻器没有了变阻的作用，出现此现象的原因是：滑动变阻器连接成一个定值电阻接入电路；
②灯的额定电压为2.2伏，电阻约为10Ω，由欧姆定律灯的额定电流约为：
I＝；
根据欧姆定律和串联电路电压的规律，变阻器连入电路的电阻约为：
R滑＝
考虑到电流大小，故为了顺利完成实验，应选用规格为5Ω 0.5A的滑动变阻器连入电路；
③根据表中数据绘制U﹣I图像知，灯在2.2V对应的电流为0.20A，则小灯泡的额定功率是：
P灯＝U灯I灯＝2.2V×0.20A＝0.44W；
④探究导体中电流与电压的关系，要控制电阻大小不变，若不更换实验器材，不能做这个实验，理由是：小灯泡的电阻发生变化。
故答案为：①滑动变阻器连接成一个定值电阻接入电路；
②5Ω 0.5A；
③0.44；
④不能；
⑤小灯泡的电阻发生变化。
12．（2023 崇明区二模）小华做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材如下：电源（电压保持不变）、电流表、电压表（0～15伏量程已损坏）、滑动变阻器、待测小灯（标有“0.2A”字样）、电键S以及导线若干。小华先正确串联实验器材，然后将电压表并联在电路中，闭合电键后，移动变阻器的滑片，将测得数据记录在表中。小华在分析、思考后，换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，重新正确串联电路，并将电压表并联在合适的电路两端，且实验步骤正确.闭合电键S后，观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏。
物理量 电压（伏） 电流（安）
1 3.0 0.16
2 2.5 0.20
3 2.0 0.24
试完成下列问题：
（1）判断小灯泡正常发光的方法是 通过灯的电流为0.2A时，灯正常发光 。
（2）记录到上表中电流随电压减小而增大的数据，其原因是 电压表并联在变阻器的两端 。
（3）实验所用的电源电压为 6 伏；小灯泡的额定电压为 3.5 伏；小灯泡的额定功率 0.70 瓦。
【答案】（1）通过灯的电流为0.2A时，灯正常发光；（2）电压表并联在变阻器的两端；（3）6；3.5；0.70。
【解答】解：（1）通过灯的电流为0.2A时，灯正常发光；
（2）正确串联实验器材，当电路中的电流变大时，说明灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，由表中数据，故电压表并联在变阻器的两端；
（3）换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，重新正确串联电路，并将电压表并联在合适的电路两端，且实验步骤正确，说明电压表并联在灯的两端，闭合电键S前，变阻器连入电路中的电阻最大，观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏，
由欧姆定律可得变阻器两端的电压：U滑＝IR滑大＝0.1A×50Ω＝5V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路电压的规律可得电源电压为：U＝5V+1V＝6V，
在第1次操作中，根据串联电路电压的规律可知灯的额定电压为：UL＝U﹣U1＝6V﹣2.5V＝3.5V，
则灯的额定功率：PL＝ULIL＝3.5V×0.20A＝0.70W。
故答案为：（1）通过灯的电流为0.2A时，灯正常发光；（2）电压表并联在变阻器的两端；（3）6；3.5；0.70。
13．（2023 松江区二模）小华做“测定小灯泡电功率”的实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯标有“0.3A”字样，小灯的额定电压是“3.8V”和“6.3V”中的一个，两个滑动变阻器（分别标有“10Ω 2A”和“50Ω 2A”），他选择其中一个滑动变阻器与电源、电流表、小灯、开关串联，然后将电压表并联在电路中。小华闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，在表格中记录了两组数据。
实验序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安）
1 4.0 0.28
2 2.4 0.32
①判定小灯泡正常发光的依据是 通过小灯泡的电流为额定电流0.3A 。
②所选滑动变阻器的规格为 50Ω 2A 。
③求实验中所用的电源电压U。（需写出主要计算过程）
④求小灯泡的额定电功率P额。（需写出主要计算过程）
【答案】①通过小灯泡的电流为额定电流0.3A；
②50Ω 2A；
③电源电压U为10V；
④小灯泡的额定电功率P额为1.89W。
【解答】解：①当通过小灯泡的电流为额定电流0.3A时，小灯泡正常发光；
②灯泡两端的电压应随通过灯泡的电流的增大而增大，根据表格数据可知随着电流的增大，电压表示数反而减小，根据串联电路电压规律可知电压表与滑动变阻器并联接入电路，
通过电路的电流为0.28A时，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝≈14.3Ω，所以滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”；
③通过电路的电流为0.28A时，灯泡两端的电压小于额定电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，故电源电压U＜4V+3.8V＝7.8V﹣﹣﹣①，或U＜4V+6.3V＝10.3V﹣﹣﹣②，
通过电路的电流为0.32A时，灯泡两端的电压大于额定电压，故电源电压U＞2.4V+3.8V＝6.2V﹣﹣﹣③，或U＞2.4V+6.3V＝8.7V﹣﹣﹣④，
电源电压为2伏的整数倍且保持不变，联立①③可得U＝7V，联立②④可得U＝9V或10V，所以电源电压为10V，灯泡的额定电压为6.3V；
④灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝6.3V×0.3A＝1.89W。
答：①通过小灯泡的电流为额定电流0.3A；
②50Ω 2A；
③电源电压U为10V；
④小灯泡的额定电功率P额为1.89W。
14．（2023 黄浦区二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯泡（标有“0.3安”字样）、电流表、电压表（只有0～3伏档完好）、开关、滑动变阻器（标有“20欧 1安”）字样）各一个、以及导线若干。他正确连接电路，并将滑片移到最大阻值处，闭合开关时观察到电表的示数如图（a）、（b）所示，小灯发光较暗，移动滑片P，发现电压表示数超出了量程。为了测出小灯的额定功率，他改变了电压表接入的位置，并调整了电源电压，然后闭合开关，移动滑片，又进行两次实验，数据如下表所示。
实验序号 电流表（A） 电压表（V）
1 0.30 2.5
2 0.32 2.2
①判定小灯正常发光的依据是 通过小灯泡的电流为额定电流0.3A 。
②小灯正常发光时，电压表并联在 滑动变阻器 两端。
③说明小明对电源电压作出的调整，并求出小灯的额定功率P。
【答案】①通过小灯泡的电流为额定电流0.3A；②滑动变阻器；③电源电压调整为6V，小灯的额定功率P为1.05W。
【解答】解：①由题意知小灯泡的额定电流为0.3A，所以移动滑动变阻器，当电流表的示数为0.3A时小灯泡正常发光；
②实验中，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，开始时滑动变阻器在阻值最大处，电路中的电流较小，移动滑片，使滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流变大，此时电压表超过了量程，说明电压表与小灯泡并联，改变电压表接入电路的位置，小灯泡正常发光，说明小灯泡正常发光时，电压表并联在滑动变阻器的两端；
③由图（a）可知，电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，即电路中的电流为I＝0.26A，如图（b）所示，电压表选用0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为2.8V，原先的电源电压为：
U＝UL+IR滑大＝2.8V+0.26A×20Ω＝8V；
此时，电路中的电流小于小灯泡的额定电流，移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数变大，电压表的示数超过了量程，说明小灯泡的额定电压超过3V，根据表格数据知电压表的示数分别为2.5V、2.2V，若UL＝3V时，UL+U滑＝3V+2.5V＝5.5V＜8V；
因为电源电压为2的整数倍，且原电压为8V，故电源电压调整为6V，故小灯泡的额定电压为：
U额＝U′﹣U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V，
小灯泡的额定功率为：
P＝U额I额＝3.5V×0.3A＝1.05W。
故答案为：①通过小灯泡的电流为额定电流0.3A；②滑动变阻器；③电源电压调整为6V，小灯的额定功率P为1.05W。
15．（2023 浦东新区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电源电压可调，且为2V整数倍）、标有“2.5V”字样的小灯泡、电流表、电压表、标打“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。小华调好电源电压，正确串联实验器材，并将电压表并联在电路中。当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯正常发光，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示。然后小华断开开关，调节电源电压为原来的2倍，并选择合适的电表量程、将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端。闭合开关，移动滑片，当小灯再次正常发光时，观察滑动变阻器滑片的位置如图（c）所示。
①判断并说明电压表并联在电路中的位置。
判断： 电压表应并联在滑动变阻器两端 。
理由： 若图（b）中电压表所选量程为0～15V，对应的分度值为0.5V，此时电压表的示数为7.5V；若图（b）中电压表所选量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，此时电压表的示数为1.5V，两个量程对应的电压表示数均不等于小灯泡正常发光时的电压2.5V 。
②请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P。（需写出主要推理和计算过程）
【答案】（1）电压表应并联在滑动变阻器两端；若图（b）中电压表所选量程为0～15V，对应的分度值为0.5V，此时电压表的示数为7.5V；若图（b）中电压表所选量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，此时电压表的示数为1.5V，两个量程对应的电压表示数均不等于小灯泡正常发光时的电压2.5V；
（2）见上解答过程
【解答】解：（1）若图（b）中电压表所选量程为0～15V，对应的分度值为0.5V，此时电压表的示数为7.5V；若图（b）中电压表所选量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，此时电压表的示数为1.5V，两个量程对应的电压表示数均不等于小灯泡的额定电压2.5V，由此可知当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯正常发光，电流表、电压表的示数如图（a）、（b）所示的情况下，电压表应并联在滑动变阻器两端；
（2）因为电压表应并联在滑动变阻器两端，当电压表的示数为7.5V时，根据串联电路电压规律可知，此时电源电压为：U＝U滑+UL＝7.5V+2.5V＝10V，满足电源电源为2V整数倍。
则调节电源电压为原来的2倍后电源电压变为20V，题干中闭合开关，移动滑片，当小灯再次正常发光时。
因为电压表应并联在滑动变阻器两端，则根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压为20V﹣2.5V＝17.5V＞15V，即大于电压表大量程的最大值，因此最初的电源电源10V不符合要求；
同理因为电压表应并联在滑动变阻器两端，当电压表的示数为1.5V时，根据串联电路电压规律可知，此时电源电压为：U＝U滑+UL＝1.5V+2.5V＝4V，满足电源电源为2V整数倍。
则调节电源电压为原来的2倍后电源电源变为8V，题干中闭合开关，移动滑片，当小灯再次正常发光时。
因为电压表应并联在滑动变阻器两端，则根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压为8V﹣2.5V＝5.5V＜15V，即小于电压表大量程的最大值，而大于电压表小量程的最大值，可知此时选用的是电压表大量程，因此最初的电源电源4V符合要求，即电源电源为4V。
调节电源电压为原来的2倍后，闭合开关，移动滑片，当小灯再次正常发光时，此时滑动变阻器的分压为5.5V，小灯的为2.5V。观察滑动变阻器滑片的位置如图（c）所示，近似可认为是滑片位于滑动变阻器中点位置，则此时滑动变阻器接入电路的电阻大小为，由此根据串联分压原理可知：即解得：RL≈4.5Ω，
由此可知当电源电压为4V时，小灯正常发光的电流约为：，
若图（a）中电流表所选量程为0～3A，对应的分度值为0.1A，此时电流表的示数为1.5A；
若图（a）中电流表所选量程为0～0.6A，对应的分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.3A，
结合上面算出的小灯正常发光时的近似电流可知电流表的示数为0.3A更符合要求，
再根据电功率公式P＝UI可计算出小灯的额定电功率P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）电压表应并联在滑动变阻器两端；若图（b）中电压表所选量程为0～15V，对应的分度值为0.5V，此时电压表的示数为7.5V；若图（b）中电压表所选量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，此时电压表的示数为1.5V，两个量程对应的电压表示数均不等于小灯泡正常发光时的电压2.5V；
（2）见上解答过程。
三．计算题（共2小题）
16．（2023 青浦区二模）小红在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“10Ω，2A”字样，小灯泡上标有“0.3A”字样，电功率大于1W。她正确连接电路，实验步骤正确，闭合开关时，电压表示数如图（a）所示，电流表示数为0.2A。接着她移动变阻器的滑片直至小灯正常发光，此时电压表的指针停留在两刻度之间而无法准确读出示数，于是，她断开开关，仅改接了电路，再次闭合开关时，电压表的示数如图（b）所示。
①写出判定小灯泡正常发光的依据；
②求电源电压U总；
③求小灯泡的额定功率P。
【答案】（1）正常发光的依据是观察到电流表示数为0.3A时，小灯正常发光。
（2）电源电压为4.5V。
（3）小灯泡的额定功率为1.14W。
【解答】解：①观察到电流表的示数为0.3A时，小灯正常发光；
②图（a）电压表为2.5V时，U＝IR滑动+UL＝0.2A×10Ω+2.5V＝4.5V，
若图（a）电压表为0.5V时，U＝I′R滑动+UL′＝0.2A×10Ω+0.5V＝2.5V，
则电路中小灯电功率最大为0.75W，所以电源电压为4.5V。
③电压表的示数如图（b）所示，U滑动＝0.7V，由题意可知：U额＝U﹣U滑动＝4.5V﹣0.7V＝3.8V，小灯泡的正常工作电流：I＝0.3A，
小灯泡的额定功率：P额＝U额I＝3.8V×0.3A＝1.14W。
答：（1）正常发光的依据是观察到电流表示数为0.3A时，小灯正常发光。
（2）电源电压为4.5V。
（3）小灯泡的额定功率为1.14W。
17．（2023 虹口区二模）小王做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍）、滑动变阻器两个（分别标有“20Ω 2A”“50Ω 2A”字样）、待测小灯（标有“3.8V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，正确连接电路且实验步骤正确。他闭合开关并记录第一组数据，然后移动变阻器滑片到中点附近时，发现电流表指针自原位置偏转了半小格，如图（a）所示，他记录此示数为0.15安，电压表示数如图（b）所示。他设法使小灯泡正常发光，发现正常发光时电流表示数为0.2安。
①计算小灯泡的额定功率P额。
②小王同学计算了小灯的电阻，发现随着小灯两端电压增大，小灯电阻阻值在不断变大。请通过分析计算实验中所用电源的电压U。
【答案】①小灯泡的额定功率P额为0.76W；
②实验中所用电源的电压U为6V。
【解答】解：
①由题意知灯泡的额定电压为3.8V，灯泡正常发光时的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率
P额＝U额I额＝3.8V×0.2A＝0.76W；
②他选取一个变阻器进行实验，正确连接电路且实验步骤正确，说明电压表并联在灯泡两端，且变阻器接入电路的阻值最大；
移动变阻器滑片到中点附近时，电路中的电流I＝0.15A，灯泡两端的电压（电压表示数）UL＝2.4V，
则此时灯泡的阻值为：RL＝＝16Ω，
由串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝UL+U滑＝2.4V+0.15A×R滑大＝2.4V+0.075A×R滑大﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ
由图a可知，电流表的量程是0～3A，一个小格是0.1A，电流表指针自原位置偏转了半小格后是0.15A，说明原来的电流（即变阻器接入阻值最大时）是0.1A，且此时灯泡两端的电压小于2.4V，根据题意可知此时灯泡的电阻较小，小于16Ω，为便于计算电源电压以及得到变阻器的最大阻值，可取此时灯泡的电阻RL′＝11Ω（取12Ω、13Ω也可），
由串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝I0（RL′+R滑大）＝0.1A×（11Ω+R滑大）﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ
电源电压不变，联立ⅠⅡ解得：R滑大＝52Ω，则根据题意可知该实验中选用的滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，
由题意可知，闭合开关记录第一组数据时，滑动变阻器以最大阻值接入电路中，此时电路中的电流为0.1A，小于灯泡的额定电流，此时灯泡两端的电压值小于灯泡的额定电压3.8V，
此时滑动变阻器两端的电压：U滑1＝I1R滑大＝0.1A×50Ω＝5V，
则此时电源电压：5V＜U＜（3.8V+5V）＝8.8V﹣﹣﹣﹣Ⅲ
第二次的实验数据中的电流为0.15A，此时灯泡的电压为2.4V，滑动变阻器两端电压约为U滑2＝0.15A×R滑大＝0.15A×25Ω＝3.75V，可得电源电压：
U＝2.4V+3.75V＝6.15V﹣﹣﹣﹣Ⅳ
综合ⅢⅣ可得，5V＜U＜6.15V，又因电源电压U为2V整数倍，所以U为6V。
答：①小灯泡的额定功率P额为0.76W；
②实验中所用电源的电压U为6V。
四．解答题（共8小题）
18．（2023 长宁区二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验，他先将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏）、电流表、开关和滑动变阻器串联连接，再将电压表并联接入电路。实验时，他将电压表的示数U甲，电流表示数IA以及小灯的亮暗情况记录在下表中。
序号 U/V（伏） I/A（安） 小灯的亮暗 小灯泡的电功率（瓦）
1 6.0 0.20 较暗
2 4.0 0.28 正常发光
3 2.0 0.34 较亮
①电压表并联在 滑动变阻器 两端（选填“小灯”或“滑动变阻器”）。
②求电源电压U。（需写出计算过程）
③求小灯的额定电功率P。（需写出计算过程）
【答案】（1）滑动变阻器；（2）见解答；（3）见解答。
【解答】解：①由表中数据可知，随着电压表示数增大，电流表示数反而减小，说明电压表示数随变阻器阻值的增大而增大，根据串联电路分压原理，故电压表应并联在滑动变阻器两端；
②灯泡正常发光时的电压是6V，由表中数据可知，此时滑动变阻器两端的电压是4V，根据串联电路电压规律可知，
电压电压为：U＝U额+UV＝6V+4V＝10V；
③由表中数据可知，当变阻器两端电压为4V时，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为6V，灯泡正常发光，此时电路中电流为0.28A，故小灯的额定电功率：
P额＝U额I额＝6V×0.28A＝1.68W。
故答案为：（1）滑动变阻器；（2）见解答；（3）见解答。
19．（2023 普陀区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，小灯泡的功率在1.2瓦以内。现有电源电压有2、4、6、8和12伏五挡可选、待测小灯泡标有“0.3A”字样、电流表、电压表、滑动变阻器2个（分别标有“5Ω 2A”“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。他选择其中一个滑动变阻器正确连接电路，实验步骤正确，刚闭合开关时观察到电压表示数如图（a）所示，此时电流表示数为0.2安。他思考后重新连接电路，移动滑动变阻器滑片，观察到小灯正常发光时的电压表示数如图（b）所示。
①小华判断小灯正常发光的方法是 电流表的示数为0.3A ；
②图（b）中电压表所接量程为 0～3 伏。
③请根据相关信息计算出电压U和小灯泡的额定功率P额。
【答案】①电流表的示数为0.3A；②0～3；③电压U为6V，小灯泡的额定功率P额为1.14W。
【解答】解：①当通过灯泡的电流为额定电流0.3A时，即电流表的示数为0.3A，灯正常发光；
②③小灯泡的功率在1.2W以内，小灯泡额定电流为0.3A，根据P＝UI可知，小灯泡额定电压小于U'＝＝＝4V；
由题意可知，正确连接电路，即电压表并联在灯泡两端，电流表测电路中的电流；实验步骤正确，即滑动变阻器接入电路的阻值最大；刚闭合开关时，电流表示数为0.2安时，电压表示数如图（a）所示，若电压表选用大量程，其示数为大于15V，大于灯泡额定电压，与题意不符，故电压表选用小量程，其示数为大于3V；由于此时通过灯泡的电流小于灯泡额定电流，灯泡没有正常发光，说明灯泡额定电压大于3V；
重新连接电路，移动滑动变阻器滑片，观察到小灯正常发光时的电压表示数如图（b）所示，若电压表选用大量程，其示数为11V，大于灯泡额定电压，与题意不符，故电压表应选用小量程，即0～3V，其示数为2.2V，由灯泡额定电压大于3V，说明电压表没有测灯泡两端电压，而是测滑动变阻器两端电压，即滑动变阻器两端电压为2.2V；根据串联电路电压规律，电源电压应该大于2.2V+3V＝5.2V，小于2.2V+4V＝6.2V，因电源电压有2、4、6、8和12伏五挡可选，故电源电压为U＝6V，灯泡额定电压为UL＝U﹣U滑＝6V﹣2.2V＝3.8V，则小灯泡额定功率为P额＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：①电流表的示数为0.3A；②0～3；③电压U为6V，小灯泡的额定功率P额为1.14W。
20．（2023 金山区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2V的整数倍且保持不变）、小灯泡两个（甲灯标有“2.2V”，乙灯标有“3.8V”字样）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、开关各一个，以及导线若干。他选择甲灯泡正确连接电路，操作规范。闭合开关后观察到小灯泡亮度超出了它的正常发光的亮度，电流表示数如图（a）所示。经思考，小华断开开关，仅更换小灯泡乙后再闭合开关，当移动变阻器滑片P至某位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图（b）所示。
①乙灯泡的额定功率为 1.292 W。
②根据相关信息，求出电源电压（需写出计算过程）。
【答案】①1.292；②见解答内容。
【解答】解：①更换小灯泡乙后再闭合开关，当移动变阻器滑片P至某位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图（b）所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.34A，则乙灯泡的额定功率为：
P乙＝U乙I乙＝3.8V×0.34A＝1.292W；
②甲灯泡正确连接电路，操作规范，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；闭合开关后观察到小灯泡亮度超出了它的正常发光的亮度，说明甲灯泡两端电压大于2.2V，电流表示数如图（a）所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝I甲R滑大＝0.32A×10Ω＝3.2V；
假设此时甲灯泡两端电压为2.2V，根据串联电路电压规律，电源电压为U＝U甲+U滑＝2.2V+3.2V＝5.4V，由于甲灯泡两端电压大于2.2V，且电源电压为2V的整数倍，故电源电压为U＝6V。
故答案为：①1.292；②见解答内容。
21．（2023 嘉定区二模）小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验。现有器材：电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变），待测小灯泡（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、电流表、电压表（仅0～3V挡完好），开关各一个和导线若干，他正确串联电路，将电压表并联在电路中，再将变阻器滑片移至一端，闭合开关，观察到电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示。在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光，经过思考，小嘉重新调整电路并实验，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央。
①小嘉判定小灯泡正常发光的依据是 观察到电流表的示数为0.3A 。
②调整电路前，电压表并联在 小灯泡 （选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）两端，理由是 由欧姆定律，与电压表并联的电阻大小为R＝；变阻器的最大电阻为20Ω，因变阻器的滑片片移至一端（变阻器连入电路的电阻为0或为20Ω），故电压表不可能并联在变阻器的两端；因电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变，故电压表也不可能并联在电源两端，故调整电路前可知电压表并联在小灯泡两端 。
③求小灯泡的额定功率P额。（写出主要的计算过程）
【答案】①观察到电流表的示数为0.3A；
②由欧姆定律，与电压表并联的电阻大小为：
R＝；
变阻器的最大电阻为20Ω，因变阻器的滑片片移至一端（变阻器连入电路的电阻为0或为20Ω），故电压表不可能并联在变阻器的两端；因电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变，故电压表不可能并联在电源两端，故调整电路前可知电压表并联在小灯泡两端；
②调整前，根据欧姆定律和串联电路电压的规律有：
U＝U灯+U滑＝U灯+I′R滑＝2V+0.20A×20Ω＝6V；
③因电压表仅能使用小量程，故灯的实际电压不能超过3V，故在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光，说明灯的额定电压大于3V，经过思考，小嘉重新调整电路，即将电压表并联在变阻器的两端，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
UL＝6V﹣1.5V＝4.5V；
小灯泡的额定功率：P额＝ULIL＝4.5V×0.3A＝1.35W。
【解答】解：①灯的额定电流为0.3A，判定小灯泡正常发光的依据是：观察到电流表的示数为0.3A；
②根据上图可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，与电压表并联的电阻大小为：
R＝；
变阻器的最大电阻为20Ω，因变阻器的滑片片移至一端（变阻器连入电路的电阻为0或为20Ω），故电压表不可能并联在变阻器的两端；因电源电压为1.5伏的整数倍且保持不变，故电压表不可能并联在电源两端，故调整电路前可知电压表并联在小灯泡两端；
③因电压表仅能使用小量程，故灯的实际电压不能超过3V，故在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光，说明灯的额定电压大于3V，经过思考，小嘉重新调整电路，即将电压表并联在变阻器的两端，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
UL＝6V﹣1.5V＝4.5V；
小灯泡的额定功率：
P额＝ULIL＝4.5V×0.3A＝1.35W。
故答案为：①观察到电流表的示数为0.3A；
②由欧姆定律，与电压表并联的电阻大小为：R＝；因变阻器的滑片片移至一端，故变阻器连入电路的电阻不可能是0，只能是连入电路的电阻最大，对应的电阻为20Ω，故调整电路前可知电压表并联在小灯泡两端（电压为1.5伏的整数倍且保持不变，故不可能并联在电源两端）；
②调整前，根据欧姆定律和串联电路电压的规律有：
U＝U灯+U滑＝U灯+I′R滑＝2V+0.20A×20Ω＝6V；
③因电压表仅能使用小量程，故灯的实际电压不能超过3V，故在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光，说明灯的额定电压大于3V，经过思考，小嘉重新调整电路，即将电压表并联在变阻器的两端，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
UL＝6V﹣1.5V＝4.5V；
小灯泡的额定功率：P额＝ULIL＝4.5V×0.3A＝1.35W。
22．（2023 徐汇区二模）小慧做“测定小灯泡的电功率”的实验，将电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“3.8V”字样）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，小慧闭合开关，观察到电压表示数如图（a）所示，小灯发光较暗，然后移动变阻器滑片至最大阻值处，观察到电流表示数为0.2A，此过程中电压表指针偏转了1小格。他经过思考设法使小灯正常发光，观察到电流表示数如图（b）所示。
（1）小慧将电压表并联在 变阻器 两端（选填“小灯泡”或“变阻器”）。
（2）求实验中所用电源的电压U。（需写出解答过程）
（3）求小灯泡的额定功率P额。（需写出解答过程）
【答案】（1）变阻器；
（2）闭合开关，电压表的示数是UP1＝3.5V，小灯泡发光较暗，小灯泡两端的电压UL1＜3.8V，则电源电压U＝UP1+UL1＜3.5V+3.8V＝7.3V，
移动变阻器滑片至最大阻值处，此过程中电压表指针向右偏转了1小格，电压表的示数是：UP2＝3.5V+0.5V＝4V，
由串联电路电压的规律可知电源电压U＞4V，
所以电源电压4V＜U＜7.3V，
电源电压为2V的整数倍且保持不变，所以电源电压是6V；
（3）P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。
【解答】解：
（1）由图（a）可知，电压表选用0～15V的量程，分度值为0.5V，则电压表的示数为3.5V，此时小灯发光较暗；
然后移动变阻器滑片至最大阻值处，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电路的分压原理可知，此时变阻器两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压变小，
此过程中电压表指针偏转了1小格，若是向左偏转了一格，则此时电压表示数为3.5V﹣0.5V＝3V（电压表示数变小），结合前面分析可知这种情况下电压表是并联在灯泡两端，且此时电路中的电流为0.2A，
则这种情况下小灯泡的电阻RL＝＝＝15Ω，
而根据题意可知小灯泡的额定电流为I额＝0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻RL正常＝＝≈12.7Ω＜15Ω，不符合“小灯泡正常发光时的电阻较大”的规律，
由此可知，电压表是并联在变阻器两端，且上述过程中电压表指针应向右偏转了1小格；
（2）闭合开关，电压表的示数是UP1＝3.5V，小灯泡发光较暗，小灯泡两端的电压UL1＜3.8V，则电源电压U＝UP1+UL1＜3.5V+3.8V＝7.3V，
移动变阻器滑片至最大阻值处，此过程中电压表指针向右偏转了1小格，电压表的示数是：UP2＝3.5V+0.5V＝4V，
由串联电路电压的规律可知电源电压U＞4V，
所以电源电压4V＜U＜7.3V，
电源电压为2V的整数倍且保持不变，所以电源电压是6V；
（3）小灯泡的额定电压是3.8V，小灯正常发光时，通过电路的电流不会超过0.6A，则电流表的量程为0～0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A，小灯泡的额定功率：
P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案为：（1）变阻器；
（2）闭合开关，电压表的示数是UP1＝3.5V，小灯泡发光较暗，小灯泡两端的电压UL1＜3.8V，则电源电压U＝UP1+UL1＜3.5V+3.8V＝7.3V，
移动变阻器滑片至最大阻值处，此过程中电压表指针向右偏转了1小格，电压表的示数是：UP2＝3.5V+0.5V＝4V，
由串联电路电压的规律可知电源电压U＞4V，
所以电源电压4V＜U＜7.3V，
电源电压为2V的整数倍且保持不变，所以电源电压是6V；
（3）P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。
23．（2023 静安区二模）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，现有学生电源（电压有4、6和8伏三挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关后，电压表、电流表的示数如图（a）（b）所示。接着，他移动变阻器的滑片至另一端，在此过程中发现小灯始终无法正常发光。
①求电源电压U。
②若小华换用标有“5Ω 3A”字样的变阻器，闭合开关，移动变阻器的滑片，能否使小灯正常发光？请说明理由。
③若小华对电源的挡位进行调整，重新正确连接电路且实验步骤正确，小华移动变阻器的滑片使小灯正常发光，观察到电流表的示数为0.3安，并发现此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。
【答案】（1）电源电压U为4V；（2）小灯泡不能正常发光，因为小灯泡的额定电压大于电源电压；（3）调整后的电源电压U为8V；小灯的额定功率P额为1.35W。
【解答】解：（1）“测定小灯泡的电功率”实验的电路图如图所示：
滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡的电压，在闭合开关前，滑动变阻器滑到最大阻值处，即R＝20Ω，若电流表选择0﹣3A量程，读数为I＝0.6A，此时滑动变阻器的电压U滑＝IR＝0.6A×20Ω＝12V，大于电源的电压，故电流表应选择0﹣0.6A量程，电流应为I′＝0.12A，则滑动变阻器的电压应为U滑′＝I′R＝0.12A×20Ω＝2.4V，若电压表选择0﹣15V量程，读数为8V，等于或大于电源的电压，不合实际，故应选择0﹣3V量程，读数应为UL＝1.6V，则电源电压U＝U滑′+UL＝2.4V+1.6V＝4V；
（2）因为他闭合开关后，移动变阻器的滑片至另一端，在此过程中发现小灯始终无法正常发光，所以说明小灯泡的额定电压大于电源电压，即U额＝4.5V，故换用标有“5Ω 3A”字样的变阻器，小灯泡也不会正常发光；′
（3）当U＝6V时，R变＝＝＝5Ω，当U＝8V时，R变′＝＝＝11.7Ω，因为小灯泡正常发光时，滑片恰好在变阻器的中点附近某位置，所以电源的电压应该是U＝8V；
已知小灯泡的额定电压U额＝4.5V，小灯泡正常发光，因此I额＝0.3A，故小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝4.5V×0.3A＝1.35W；
答：（1）电源电压U为4V；（2）小灯泡不能正常发光，因为小灯泡的额定电压大于电源电压；（3）调整后的电源电压U为8V；小灯的额定功率P额为1.35W。
24．（2023 杨浦区二模）小杨要做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压为4.5伏）待测小灯泡（标有“2V”字样）、滑动变阻器各一个，其它器材齐全且完好。他连接电路且规范操作，闭合开关后，观察到电压表与电流表示数如图（a）（b）所示。小杨继续移动滑片至某位置，观察到电压表示数如图（c）所示，小杨认为此时“小灯正常发光”，并计算了电压表示数与电流表示数乘积为1.08瓦。
根据上述信息，回答以下问题：
（1）图（a）中电压表示数为 2.5 伏。
（2）实验时小杨作出“小灯正常发光”的推断是否合理，理由是 不合理，当灯泡两端的电压为2.5伏，不能正常发光 。
（3）计算滑动变阻器的最大阻值。
（4）计算小灯泡额定功率P。
【答案】（1）2.5；（2）不合理，当灯泡两端的电压为2.5伏，不能正常发光；（3）5Ω；（4）1W。
【解答】解：（1）由题意可知，电源电压为4.5V，电压表若选0～3V量程，则读数为2.5V，若选0～15V量程，则读数为12.5V，大于电源电压。故电压表示数为2.5V。
（2）连接电路时，滑动变阻器是在最大阻值处，闭合开关后，电压表示数为2.5V，移动滑动变阻器，则滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端电压也应当减小，灯泡两端电压将变大，由题可知，移动滑动变阻器后，电压由2.5V减小为图（c）中的2V，因此电压表测的是滑动变阻两端的电压，当滑动变阻器两端电压为2V时，灯泡两端电压为4.5V﹣2V＝2.5V≠2V，因此小灯泡不会正常发光。故推断不合理，因为灯泡两端电压为2.5V，不等于额定电压。
（3）刚闭合开关时，滑动变阻器在最大值处，此时电路电流最小，移动滑动变阻器，接入电路电阻变小，总电阻变小，电流变大。当滑动变阻器电压为2V时，电压表示数与电流表示数乘积为1.08W，即P＝UI＝2V×I＝1.08W，
解得I＝0.54A，
因此刚闭合电路时的电流小于0.54A，
图（b）中电流表选用的是的量程，故图（b）中电流表读数为0.5A。
滑动变阻器最大阻值。
（4）闭合开关，滑动变阻器电压为2.5V，小灯泡电压为4.5V﹣2.5V＝2V，此时达到额定电压，电路中电流为I＝I 额 ＝0.5A，
故小灯泡额定功率P＝U额I额＝2V×0.5A＝1W。
故答案为：（1）2.5；（2）不合理，当灯泡两端的电压为2.5伏，不能正常发光；（3）5Ω；（4）1W。
25．（2023 闵行区二模）小明同学做“测定小灯泡电功率”的实验，电源电压为1.5伏整数倍且保持不变，待测小灯上标有“0.22A”字样，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，其他器材齐全且完好。
实验过程中，小明先正确串联实验器材，再将电压表并联接入电路中。然后，他将滑片移至变阻器某一端，闭合开关，观察到电流表示数为0.14安。接着，他移动滑片使小灯正常发光，观察到电压表示数如图所示。最后，他将滑片移至变阻器另一端，此时电压表和电流表示数的乘积约为1.1瓦。
①测定小灯泡电功率的实验原理是 P＝UI 。
②请判断电压表的位置并说明理由。
③通过计算确定电源电压的大小。
【答案】（1）P＝UI；（2）见上解答内容；（3）见上解答内容。
【解答】解：（1）本实验的原理是：P＝UI；
（2）他先正确串联实验器材，即灯与变阻器串联，再将电压表并联在电路中。然后，将滑片移至变阻器某一端，闭合开关，观察到电流表示数为0.14A，小于小灯的额定电流0.22A，说明此时滑动变阻器滑片位于阻值最大端，
由欧姆定律得出第1次操作滑动变阻器两端的电压：
U1＝I1R滑大＝0.14A×20Ω＝2.8V：
在第2操作中，移动滑片使小灯正常发光，观察到电压表示数如图所示，因为电压表所选量程为0～15V，则对应的分度值为0.5V，由此电压表的读数为3.5V。
因为在此过程中滑动变阻器连入电路中的电阻变小，由分压原理，滑动变阻器的电压应变小，而3.5V大于2.8V，说明电压表测的不是滑动变阻器的电压，由此可知电压表是并联在小灯两端；
（3）由（2）中分析可知第1次操作滑动变阻器两端的电压2.8V，而第2次操作中电压表示数为3.5V：
结合电压为1.5伏的整数倍且保持不变，因此电源电压至少为4.5V，
若电源电压为4.5V，在第3次操作中：将滑片移至变阻器另一端，此时电压表和电流表示数的乘积约为1.1瓦，此时滑动变阻器接入电路电阻为0，电路为关于小灯的简单电路，此时电路中的电流为：
I3＝≈0.24A＞0.22A，即大于小灯的额定电流，符合题意；
若电源电压为6V，同理可算出，I3＝≈0.18A＜0.22A，即小于小灯的额定电流，不符合题意；
同理，电源电压为7.5V也不可能；
﹣﹣﹣﹣﹣﹣
故电源电压只能为4.5V。
故答案为：（1）P＝UI；（2）见上解答内容；（3）见上解答内容。
