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4. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小明发现实验室的电流表损坏，于是他向老师借了一个定值电阻$R_{0}$(阻值已知)，设计了如图ZT - 4 - 5所示的电路(电源电压为$U$且保持不变)，正确地测出了额定电压为$U_{额}$的小灯泡的额定功率，实验步骤如下，请补充完整：
(1)闭合开关S、$S_{1}$，断开$S_{2}$，移动滑动变阻器$R_{1}$的滑片，使电压表的示数为$U_{1}=$__________，此时小灯泡正常发光。
(2)闭合开关S、$S_{2}$，断开$S_{1}$，使滑动变阻器$R_{1}$的滑片保持不动，读出电压表示数为$U_{2}$。
(3)推导出小灯泡额定功率的表达式为$P_{额}=$________________(用$U_{额}$、$U$、$U_{2}$、$R_{0}$表示)。
(1)闭合开关S、$S_{1}$，断开$S_{2}$，移动滑动变阻器$R_{1}$的滑片，使电压表的示数为$U_{1}=$__________，此时小灯泡正常发光。
(2)闭合开关S、$S_{2}$，断开$S_{1}$，使滑动变阻器$R_{1}$的滑片保持不动，读出电压表示数为$U_{2}$。
(3)推导出小灯泡额定功率的表达式为$P_{额}=$________________(用$U_{额}$、$U$、$U_{2}$、$R_{0}$表示)。
答案
(1)$U - U_{额}$ (3)$\frac{U_{额}(U - U_{额})(U - U_2)}{U_2R_0}$
5. 在用伏安法测量标有“2.5V”字样的小灯泡额定功率的实验中，小明发现电压表损坏了，其他元件完好。
(1)小明用已有器材、阻值已知的定值电阻$R_{0}$和另一个电流表，设计了如图ZT - 4 - 6所示的电路图，其中虚线框内的元件组合相当于__________。
(2)小明设计了如下实验，请帮他补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值调到__________。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表__________的示数为__________。
③读出电流表__________的示数为$I_{1}$。
④小灯泡的额定功率$P_{额}=$__________。
(1)小明用已有器材、阻值已知的定值电阻$R_{0}$和另一个电流表，设计了如图ZT - 4 - 6所示的电路图，其中虚线框内的元件组合相当于__________。
(2)小明设计了如下实验，请帮他补充完整。
①连接好电路，将滑动变阻器连入电路的阻值调到__________。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表__________的示数为__________。
③读出电流表__________的示数为$I_{1}$。
④小灯泡的额定功率$P_{额}=$__________。
答案
(1)电压表
(2)①最大 ②$A_2$ $\frac{2.5V}{R_0}$ ③$A_1$ ④$2.5V\times I_1$
(2)①最大 ②$A_2$ $\frac{2.5V}{R_0}$ ③$A_1$ ④$2.5V\times I_1$
6. (2024苏州虎丘区月考)用如图ZT - 4 - 7所示的电路可测量小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电流为$I_{L}$，定值电阻的阻值为$R_{0}$，实验步骤如下，请补充完整：
①只闭合开关S、$S_{2}$，调节滑动变阻器$R$的滑片，使电流表示数为$I_{L}$；
②保持滑片的位置不变，____________________，记录此时电流表的示数为$I$；
③小灯泡的额定功率$P_{额}=$__________。
①只闭合开关S、$S_{2}$，调节滑动变阻器$R$的滑片，使电流表示数为$I_{L}$；
②保持滑片的位置不变，____________________，记录此时电流表的示数为$I$；
③小灯泡的额定功率$P_{额}=$__________。
答案
②只闭合开关S、$S_1$ ③$(I - I_L)I_LR_0$
7. 在测量额定电压为$U_{0}$的小灯泡L额定功率的实验中，小明设计了如图ZT - 4 - 8所示的电路($R_{0}$为阻值已知的定值电阻，$R$为滑动变阻器)，请你帮他把实验步骤补充完整。
(1)断开开关__________，闭合开关__________，移动滑动变阻器的滑片$P$，当电流表的示数为__________时，小灯泡恰好正常发光。
(2)____________________，闭合开关__________，断开开关__________，记下电流表示数为$I$。
(3)推导出小灯泡额定功率的表达式$P_{额}=$__________。(用$U_{0}$、$R_{0}$和$I$表示)
(1)断开开关__________，闭合开关__________，移动滑动变阻器的滑片$P$，当电流表的示数为__________时，小灯泡恰好正常发光。
(2)____________________，闭合开关__________，断开开关__________，记下电流表示数为$I$。
(3)推导出小灯泡额定功率的表达式$P_{额}=$__________。(用$U_{0}$、$R_{0}$和$I$表示)
答案
(1)$S_1$ $S_2$ $\frac{U_0}{R_0}$
(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变 $S_1$ $S_2$
(3)$U_0(I - \frac{U_0}{R_0})$
(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变 $S_1$ $S_2$
(3)$U_0(I - \frac{U_0}{R_0})$
8. (2024泰州姜堰区开学)在“测量小灯泡的功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用如图ZT - 4 - 9甲所示电路测量小灯泡的额定功率，移动滑片，当电压表的示数为__________V时，小灯泡正常工作，读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为__________W。
(2)根据实验测得的数据画出小灯泡$I - U$关系图像(坐标轴上的数值已被擦除)如图乙所示，分析图像可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率__________(选填“大于”“小于”或“等于”)0.48W。
【拓展】若实验中电压表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流$I_{额}$和电源电压$U$，小组的同学们设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①只闭合$S_{1}$，移动滑片$P$，使电流表示数为$I_{额}$；
②保持滑片$P$位置不变，再闭合$S_{2}$，记下电流表示数为$I$；
③滑动变阻器连入电路的阻值为__________；小灯泡的额定功率$P_{额}=$__________。(以上两空均用已知量和测量量的符号表示)。
(1)用如图ZT - 4 - 9甲所示电路测量小灯泡的额定功率，移动滑片，当电压表的示数为__________V时，小灯泡正常工作，读出此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为__________W。
(2)根据实验测得的数据画出小灯泡$I - U$关系图像(坐标轴上的数值已被擦除)如图乙所示，分析图像可知，当小灯泡两端电压减小时，小灯泡的电阻__________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)当小灯泡两端电压为2V时，其实际功率__________(选填“大于”“小于”或“等于”)0.48W。
【拓展】若实验中电压表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流$I_{额}$和电源电压$U$，小组的同学们设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①只闭合$S_{1}$，移动滑片$P$，使电流表示数为$I_{额}$；
②保持滑片$P$位置不变，再闭合$S_{2}$，记下电流表示数为$I$；
③滑动变阻器连入电路的阻值为__________；小灯泡的额定功率$P_{额}=$__________。(以上两空均用已知量和测量量的符号表示)。
答案
(1)2.5 0.75 (2)减小 (3)大于
[拓展]③$\frac{U}{I}$ $UI_{额}(1 - \frac{I_{额}}{I})$
[拓展]③$\frac{U}{I}$ $UI_{额}(1 - \frac{I_{额}}{I})$
