3. (2024·宿迁宿城区期末)小明想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,连接了如图甲所示的电路(电源为两节新干电池).


(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到(填“a”或“b”)端.
(2)闭合开关后,小明发现灯泡不亮,电流表和电压表的指针都有少许偏转,根据此现象小明作出了如下推断,并进行接下来的操作.其中正确的是.
A. 灯泡不亮是因为灯泡发生了短路;更换小灯泡
B. 灯泡不亮是因为灯泡发生了断路;更换小灯泡
C. 灯泡不亮是因为电路中电流太小;移动滑片P
D. 灯泡不亮是因为电源电压太低;增大电源电压
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为A;小灯泡的额定功率为W.
(4)小明另用如图丙所示的电路也可以测出额定电压为U_额的小灯泡正常发光时的电阻,请完成下列填空(电源电压不变,R₁和R₂为滑动变阻器,R₂的最大电阻为R₀).
①只闭合开关S和S₁,只调节,使电压表的示数为U_额;
②只闭合开关,只调节R₁,使电压表的示数仍为U_额;
③接着将R₂的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U₁;再将R₂的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U₂,则小灯泡正常发光时的电阻R=(用R₀、U₁、U₂表示).

3.(1)a　(2)C　(3)0.3　0.75　(4)①$R_2$　②S和$S_2$　③$\frac{U_2R_0}{U_1 - U_2}$
　解析:(1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即a端.
　(2)闭合开关，电流表、电压表均有示数，说明电路不存在断路，灯泡不发光，可能是灯泡实际功率太小不足以使灯泡发光造成的，可以移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故ABD不符合题意，C符合题意.故选C.
　(3)由图乙可知，电流表接入电路用的是小量程，电流表分度值是0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为$P = UI = 2.5V × 0.3A = 0.75W$.
　(4)①只闭合开关S和$S_1$，灯泡和滑动变阻器$R_2$串联接入电路，通过调节滑动变阻器$R_2$使灯泡两端电压为$U_{额}$，此时灯泡正常发光;
　②只闭合开关S和$S_2$，两滑动变阻器串联接入电路，保持$R_2$的滑片不动，只调节$R_1$，使电压表的示数仍为$U_{额}$;
　③根据串联电路特点结合欧姆定律可得，有$\frac{U_1 - U_2}{R_0} = \frac{U_2}{R_1}$，解得小灯泡正常发光时的电阻为$R = R_1 = \frac{U_2R_0}{U_1 - U_2}$.

4. (2025·泰州靖江市一模)图甲是小明同学设计的测量小灯泡的功率实验电路(灯泡额定电流I额=0.3A).


(1)小明所接的实验电路存在连接错误,此时若闭合开关,表有示数,灯不亮;但只需改动一根导线即可使电路连接正确,请你在图甲中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)正确连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某处时,两电表的示数如图乙所示,此时小灯泡的功率为W.
(3)为测量该小灯泡的额定功率,小红设计了图丙所示实验电路,所用电源电压恒定,R1、R2均为电阻箱(0~999.9Ω),实验步骤如下:
第1步:仅闭合S1,R2调至5Ω时,电流表的示数为0.3A;
第2步:仅闭合S2,R1、R2分别调至6Ω和9Ω时,电流表的示数为0.3A;
则小灯泡正常发光时的电阻为Ω,额定功率为W.
(4)小红对图丙电路及操作进行了下列调整,其中仍能完成测量的有(多选).
A. 将R1换成导线
B. 将R2换成导线
C. 将R2换成滑动变阻器
(5)小刚打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率,他增加了一个阻值已知的定值电阻R0和两个开关,设计了如图丁所示电路,请将电阻R0和灯泡的符号填入虚线框中使其能完成实验.

4.(1)电压　如图所示
　　　　　　　
(2)0.36　(3)10　0.9　(4)AC
(5)如图所示
　　　　　　　　
解析:(1)由图甲得，灯泡与电流表并联后与电压表、变阻器串联，由于电压表的电阻非常大，电压表分到的电压几乎等于电源电压，则电压表有示数，而灯泡的电流几乎等于0，则灯泡不发光.实验中，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量电路电流.
(2)由图乙得，电压表的分度值为0.1V，示数为1.5V;电流表的分度值为0.02A，示数为0.24A，此时小灯泡的功率为$P = UI = 1.5V × 0.24A = 0.36W$.
(3)为测量该小灯泡的额定功率，小红设计了如题图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，$R_1$、$R_2$均为电阻箱(0~999.9Ω);实验步骤如下:由图丙得，第1步:仅闭合$S_1$，$R_2$调至5Ω时，灯泡L、电阻箱$R_2$串联，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.3A，此时灯泡正常发光;第2步:仅闭合$S_2$，电阻箱$R_1$、电阻箱$R_2$串联，电流表测量电路电流，$R_1$、$R_2$分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A;由等效电路得，两次电路的总电阻相等，则小灯泡正常发光时的电阻为$R_{L} = R_1 + R_2 - R_2' = 6Ω + 9Ω - 5Ω = 10Ω$，灯泡的额定功率为$P_{L} = I_{额}^2R_{L} = (0.3A)^2 × 10Ω = 0.9W$.
(4)A.将$R_1$换成导线，只闭合开关$S_1$，灯泡L、电阻箱$R_2$串联，调节电阻箱$R_2$，使电流表的示数为0.3A，使灯泡正常发光，记录此时电阻箱$R_2$接入电路中的电阻$R_{21}$;闭合开关$S_2$，电路为电阻箱$R_2$的简单电路，调节电阻箱$R_2$，使电流表的示数为0.3A，记录此时电阻箱$R_2$接入电路中的电阻$R_{22}$，则灯泡正常发光时的电阻为$R_{L} = R_{22} - R_{21}$，又灯泡的额定电流已知，由$P = I^2R$可得灯泡的额定功率，故A符合题意;B.将$R_2$换成导线，由于电源电压大于灯泡的额定电压，则实验中无法使灯泡正常发光，无法得出灯泡的额定功率，故B不符合题意;C.将$R_2$换成滑动变阻器，只闭合开关$S_1$，灯泡L、变阻器串联，电流表测量电路电流，调节变阻器，使电流表的示数为0.3A，使灯泡正常发光;只闭合开关$S_2$，电阻箱$R_1$与变阻器串联，电流表测量电路电流，变阻器的滑片不动，调节电阻箱$R_1$使电流表的示数为0.3A，记录此时电阻箱$R_1$接入电路中的电阻$R_1'$，则灯泡正常发光时的电阻等于$R_1'$，灯泡的额定电流已知，由$P = I^2R$可得灯泡的额定功率，故C符合题意.故选AC.
(5)实验中，应利用并联中各支路两端的电压相等得出灯泡的额定电压，实验中只知灯泡的额定电流，则要通过电流表的示数判断灯泡是否发光，图丁中下面的虚线框为灯泡，上面的虚线框为定值电阻$R_0$.当只闭合$S$、$S_2$时，灯泡与电阻$R_0$并联后再与变阻器串联，电流表测量通过灯泡的电流，移动滑片使电流表示数为$I_{额}$，此时灯泡正常发光;当只闭合$S$、$S_1$时，电路连接方式不变，电流表改为测量干路电流，当滑片位置不变时，灯泡仍正常发光，读出此时电流表的示数，由并联电路电流特点可得此时通过电阻$R_0$的电流，由欧姆定律得电阻$R_0$两端的电压，由并联中各支路两端的电压相等可得灯泡的额定电压，由$P = UI$可得灯泡的额定功率.