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10. 在科学发现中常有这样的情况：科学家们按照某种预定目标做实验时，却意外获得了其他一些信息。
某同学在做测量额定电压是2.2 V的灯泡电功率的实验时，实验记录与计算结果如下表：
(1) 他注意到灯的亮度变化：第二次比第一次暗，第三次比第一次亮。根据他观察到的现象和实验数据进行分析，可得出什么结论？至少说出两点：
①
②
(2) 他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，于是又绘制了以下表格，并完成了计算。
导体的电阻不是与电压、电流无关吗？三次计算的阻值为何不同？请写出产生这一现象的两种可能的原因：
①
②
某同学在做测量额定电压是2.2 V的灯泡电功率的实验时，实验记录与计算结果如下表：
(1) 他注意到灯的亮度变化：第二次比第一次暗，第三次比第一次亮。根据他观察到的现象和实验数据进行分析，可得出什么结论？至少说出两点：
①
灯泡的亮度与其实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮
；②
灯泡的额定功率为 0.48 W
。(2) 他还注意到，这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻，于是又绘制了以下表格，并完成了计算。
导体的电阻不是与电压、电流无关吗？三次计算的阻值为何不同？请写出产生这一现象的两种可能的原因：
①
灯泡的电阻可能与温度有关
；②
可能读数有误差，造成结果不一致
。答案
灯泡的亮度与其实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮
灯泡的额定功率为0.48 W
灯泡的电阻可能与温度有关
可能读数有误差，造成结果不一致
灯泡的额定功率为0.48 W
灯泡的电阻可能与温度有关
可能读数有误差，造成结果不一致
解析
【分析】
（1）首先结合实验数据和亮度变化分析：第二次实验灯泡实际功率小于第一次，亮度更暗；第三次实际功率大于第一次，亮度更亮，由此可建立实际功率与亮度的联系；同时第一次实验电压为额定电压，此时的实际功率就是额定功率，可确定额定功率值。
（2）对于三次电阻不同的问题，先明确导体电阻本身与电压、电流无关，但灯丝是金属导体，其电阻受温度影响明显；另外实验中的读数误差也会导致计算出的电阻存在差异，从这两个角度梳理原因。
【解析】
（1）①对比三次实验的实际功率和亮度现象：第一次实际功率约0.48W，亮度中等；第二次实际功率0.3W，亮度更暗；第三次实际功率0.6W，亮度更亮。可得出结论：灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
②第一次实验中灯泡两端电压为额定电压2.2V，此时的实际功率等于额定功率，计算得$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.2V×0.22A≈0.48W$，因此得出：灯泡的额定功率为0.48W。
（2）①灯丝属于金属导体，金属导体的电阻随温度升高而增大。三次实验中，灯泡两端电压不同，实际功率不同，灯丝温度不同，电压越高，灯丝温度越高，电阻越大，所以三次计算的阻值不同。
②实验过程中，电压表、电流表的读数可能存在误差，会导致计算出的电阻值出现差异。
【答案】
(1) ① 灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；② 灯泡的额定功率为0.48 W
(2) ① 灯丝的电阻随温度的升高而增大；② 实验读数存在误差，造成结果不一致
【知识点】
1. 实际功率与亮度的关系；2. 额定功率计算；3. 灯丝电阻与温度的关系
【点评】
本题依托测量灯泡电功率的实验，考查了实验数据的分析归纳能力，以及对电阻影响因素的理解。既需要从现象和数据中提炼结论，又要结合灯丝的特性解释实验中的异常情况，注重知识的综合应用与实验分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
（1）首先结合实验数据和亮度变化分析：第二次实验灯泡实际功率小于第一次，亮度更暗；第三次实际功率大于第一次，亮度更亮，由此可建立实际功率与亮度的联系；同时第一次实验电压为额定电压，此时的实际功率就是额定功率，可确定额定功率值。
（2）对于三次电阻不同的问题，先明确导体电阻本身与电压、电流无关，但灯丝是金属导体，其电阻受温度影响明显；另外实验中的读数误差也会导致计算出的电阻存在差异，从这两个角度梳理原因。
【解析】
（1）①对比三次实验的实际功率和亮度现象：第一次实际功率约0.48W，亮度中等；第二次实际功率0.3W，亮度更暗；第三次实际功率0.6W，亮度更亮。可得出结论：灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
②第一次实验中灯泡两端电压为额定电压2.2V，此时的实际功率等于额定功率，计算得$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.2V×0.22A≈0.48W$，因此得出：灯泡的额定功率为0.48W。
（2）①灯丝属于金属导体，金属导体的电阻随温度升高而增大。三次实验中，灯泡两端电压不同，实际功率不同，灯丝温度不同，电压越高，灯丝温度越高，电阻越大，所以三次计算的阻值不同。
②实验过程中，电压表、电流表的读数可能存在误差，会导致计算出的电阻值出现差异。
【答案】
(1) ① 灯泡的实际功率越大，灯泡越亮；② 灯泡的额定功率为0.48 W
(2) ① 灯丝的电阻随温度的升高而增大；② 实验读数存在误差，造成结果不一致
【知识点】
1. 实际功率与亮度的关系；2. 额定功率计算；3. 灯丝电阻与温度的关系
【点评】
本题依托测量灯泡电功率的实验，考查了实验数据的分析归纳能力，以及对电阻影响因素的理解。既需要从现象和数据中提炼结论，又要结合灯丝的特性解释实验中的异常情况，注重知识的综合应用与实验分析能力的考查。
【难度系数】
0.6
11. 某实验小组利用如图(a)所示的电路图测量灯泡的电功率，已知灯泡的额定电压为2.5 V。
(1) 测量灯泡电功率的实验原理是
(2) 请按图(a)，用笔画线代替导线，在图(b)中把电路连接完整(要求导线不得交叉)。
(3) 正确连接完电路，移动滑动变阻器的滑片到阻值最大处，闭合开关后发现无论怎样移动滑片，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显。仔细检查后确认连接无误，出现该状况的原因可能是
A. 电流表内部断路了
B. 灯泡的灯丝断了
C. 灯座内部出现了短路
D. 滑动变阻器的电阻丝断了
(4) 排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表示数是2.1 V，若要测量灯泡额定功率，则滑片P应向
(5) 当灯泡正常发光时，电流表示数如图(c)所示，其值为
(6) 测量灯泡的电功率
(1) 测量灯泡电功率的实验原理是
$P=UI$
。(2) 请按图(a)，用笔画线代替导线，在图(b)中把电路连接完整(要求导线不得交叉)。
(3) 正确连接完电路，移动滑动变阻器的滑片到阻值最大处，闭合开关后发现无论怎样移动滑片，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表示数明显。仔细检查后确认连接无误，出现该状况的原因可能是
B
。A. 电流表内部断路了
B. 灯泡的灯丝断了
C. 灯座内部出现了短路
D. 滑动变阻器的电阻丝断了
(4) 排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表示数是2.1 V，若要测量灯泡额定功率，则滑片P应向
右
(左/右)端移动。(5) 当灯泡正常发光时，电流表示数如图(c)所示，其值为
0.3
A，灯泡的额定功率为0.75
W。(6) 测量灯泡的电功率
不需要
(需要/不需要)多次测量求平均值，原因是灯泡在不同电压下的功率不同
。答案
P=UI
B
右
0.3
0.75
不需要
灯泡在不同
电压下的功率不同
B
右
0.3
0.75
不需要
灯泡在不同
电压下的功率不同
解析
【分析】
1. 实验原理：测量电功率的核心是通过电压表测电压、电流表测电流，利用电功率的定义式$P=UI$计算，这是实验的基础思路。
2. 电路连接：需遵循串联电路的连接规则，滑动变阻器要“一上一下”接线，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，同时要结合电源电压选择合适的电表量程（两节干电池对应电压表3V量程、电流表0.6A量程）。
3. 故障分析：灯泡不亮且电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极连通，由此可锁定故障为灯泡所在支路断路。
4. 电压调整：当前灯泡电压小于额定电压，根据串联分压规律，要减小滑动变阻器的分压，需减小其接入电阻，因此滑片向电阻变小的方向移动。
5. 读数与计算：先确定电流表量程和分度值，读取电流后，利用$P=UI$计算额定功率。
6. 实验结论：灯泡的实际功率随电压变化，额定功率是特定电压下的唯一值，多次测量是为探究功率与电压的关系，而非求平均值。
【解析】
(1) 测量小灯泡电功率的实验，是通过电压表测量灯泡两端的电压$U$，电流表测量通过灯泡的电流$I$，再根据电功率公式$P=UI$计算功率，因此实验原理为$P=UI$。
(2) 电路连接操作：
滑动变阻器采用“一上一下”接线方式，将开关的右接线柱与滑动变阻器的上接线柱（如右上接线柱）相连；
电压表需并联在灯泡两端，将电压表的“3”接线柱与灯泡的右接线柱相连，确保导线无交叉。
(3) 故障逐一分析：
A选项：电流表内部断路时，整个电路断路，电压表无法与电源连通，无示数，不符合题意；
B选项：灯泡灯丝断了，电路断路，电流表无示数，电压表通过滑动变阻器、电流表与电源两极连通，示数接近电源电压，符合题意；
C选项：灯座短路时，电压表被短路无示数，电流表有示数，不符合题意；
D选项：滑动变阻器电阻丝断了，整个电路断路，电压表无示数，不符合题意；
因此选B。
(4) 电压表示数为2.1V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡电压达到额定值，需减小滑动变阻器的分压。根据串联分压规律，减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑片向右端移动（滑片右移时，滑动变阻器接入的电阻丝长度变短，电阻变小）。
(5) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A刻度线，因此电流$I=0.3A$；
灯泡额定功率：$P=UI=2.5V×0.3A=0.75W$。
(6) 灯泡的电阻随温度变化，不同电压下灯泡的实际功率不同，额定功率是灯泡在额定电压下的特定功率，实验多次测量是为探究功率与电压的关系，不需要求平均值。
【答案】
(1) $\boldsymbol{P=UI}$
(2) 如图所示（将开关右接线柱与滑动变阻器上接线柱相连，电压表“3”接线柱与灯泡右接线柱相连，导线无交叉）
(3) $\boldsymbol{B}$
(4) $\boldsymbol{右}$
(5) $\boldsymbol{0.3}$；$\boldsymbol{0.75}$
(6) $\boldsymbol{不需要}$；$\boldsymbol{灯泡在不同电压下的实际功率不同，额定功率是特定电压下的功率，多次测量是为探究功率与电压的关系，而非求平均}$
【知识点】
1. 电功率测量原理（$P=UI$）
2. 串联电路分压规律
3. 电路故障分析（断路/短路判断）
【点评】
本题是测量小灯泡电功率的经典综合题，覆盖了实验原理、电路连接、故障排查、仪器读数、功率计算、实验结论等核心考点，对电学实验的基础操作和规律应用能力要求较高，能全面考查学生对电学实验的掌握程度。
【难度系数】
0.65
1. 实验原理：测量电功率的核心是通过电压表测电压、电流表测电流，利用电功率的定义式$P=UI$计算，这是实验的基础思路。
2. 电路连接：需遵循串联电路的连接规则，滑动变阻器要“一上一下”接线，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，同时要结合电源电压选择合适的电表量程（两节干电池对应电压表3V量程、电流表0.6A量程）。
3. 故障分析：灯泡不亮且电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极连通，由此可锁定故障为灯泡所在支路断路。
4. 电压调整：当前灯泡电压小于额定电压，根据串联分压规律，要减小滑动变阻器的分压，需减小其接入电阻，因此滑片向电阻变小的方向移动。
5. 读数与计算：先确定电流表量程和分度值，读取电流后，利用$P=UI$计算额定功率。
6. 实验结论：灯泡的实际功率随电压变化，额定功率是特定电压下的唯一值，多次测量是为探究功率与电压的关系，而非求平均值。
【解析】
(1) 测量小灯泡电功率的实验，是通过电压表测量灯泡两端的电压$U$，电流表测量通过灯泡的电流$I$，再根据电功率公式$P=UI$计算功率，因此实验原理为$P=UI$。
(2) 电路连接操作：
滑动变阻器采用“一上一下”接线方式，将开关的右接线柱与滑动变阻器的上接线柱（如右上接线柱）相连；
电压表需并联在灯泡两端，将电压表的“3”接线柱与灯泡的右接线柱相连，确保导线无交叉。
(3) 故障逐一分析：
A选项：电流表内部断路时，整个电路断路，电压表无法与电源连通，无示数，不符合题意；
B选项：灯泡灯丝断了，电路断路，电流表无示数，电压表通过滑动变阻器、电流表与电源两极连通，示数接近电源电压，符合题意；
C选项：灯座短路时，电压表被短路无示数，电流表有示数，不符合题意；
D选项：滑动变阻器电阻丝断了，整个电路断路，电压表无示数，不符合题意；
因此选B。
(4) 电压表示数为2.1V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡电压达到额定值，需减小滑动变阻器的分压。根据串联分压规律，减小滑动变阻器接入电路的电阻，滑片向右端移动（滑片右移时，滑动变阻器接入的电阻丝长度变短，电阻变小）。
(5) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.3A刻度线，因此电流$I=0.3A$；
灯泡额定功率：$P=UI=2.5V×0.3A=0.75W$。
(6) 灯泡的电阻随温度变化，不同电压下灯泡的实际功率不同，额定功率是灯泡在额定电压下的特定功率，实验多次测量是为探究功率与电压的关系，不需要求平均值。
【答案】
(1) $\boldsymbol{P=UI}$
(2) 如图所示（将开关右接线柱与滑动变阻器上接线柱相连，电压表“3”接线柱与灯泡右接线柱相连，导线无交叉）
(3) $\boldsymbol{B}$
(4) $\boldsymbol{右}$
(5) $\boldsymbol{0.3}$；$\boldsymbol{0.75}$
(6) $\boldsymbol{不需要}$；$\boldsymbol{灯泡在不同电压下的实际功率不同，额定功率是特定电压下的功率，多次测量是为探究功率与电压的关系，而非求平均}$
【知识点】
1. 电功率测量原理（$P=UI$）
2. 串联电路分压规律
3. 电路故障分析（断路/短路判断）
【点评】
本题是测量小灯泡电功率的经典综合题，覆盖了实验原理、电路连接、故障排查、仪器读数、功率计算、实验结论等核心考点，对电学实验的基础操作和规律应用能力要求较高，能全面考查学生对电学实验的掌握程度。
【难度系数】
0.65
