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7. 提升题 如图6-2-13所示，电源电压为6 V且保持不变，小灯泡L上标有“6 V 3.6 W”字样，将滑片移到最右端，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，忽略温度对灯丝电阻的影响。
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少？
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少？
(3)当滑片移到最右端时，小灯泡的实际功率是多少？
图6-2-13
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少？
(2)滑动变阻器的最大阻值是多少？
(3)当滑片移到最右端时，小灯泡的实际功率是多少？
图6-2-13
答案
(1)小灯泡正常发
光时的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}$
$=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$。
(2)滑动变阻器的最大
阻值$R_{\mathrm{滑大}}=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}=\frac{U}{I}-R_{\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}-$
$10\ \Omega=20\ \Omega$。
(3)此时小灯泡的实际功率
$P_{\mathrm{L}}=I^2R_{\mathrm{L}}=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.4\ \mathrm{W}$。
光时的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}$
$=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$。
(2)滑动变阻器的最大
阻值$R_{\mathrm{滑大}}=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}=\frac{U}{I}-R_{\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}-$
$10\ \Omega=20\ \Omega$。
(3)此时小灯泡的实际功率
$P_{\mathrm{L}}=I^2R_{\mathrm{L}}=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.4\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
本题为串联电路的电功率与电阻计算问题，解题思路如下：
1. 求小灯泡正常发光时的电阻：利用额定电压和额定功率，根据公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$直接计算，正常发光时小灯泡两端电压为额定电压，功率为额定功率。
2. 求滑动变阻器的最大阻值：滑片移到最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，此时电路为串联电路，先由欧姆定律算出总电阻，再用总电阻减去小灯泡的电阻，得到滑动变阻器最大阻值。
3. 求小灯泡的实际功率：串联电路电流处处相等，此时电路电流为0.2A，根据公式$P=I^2R$，代入电流和小灯泡电阻即可算出实际功率。
【解析】
解：
(1) 小灯泡正常发光时，电压为额定电压$U_{额}=6\ \mathrm{V}$，功率为额定功率$P_{额}=3.6\ \mathrm{W}$，根据公式$R=\frac{U^2}{P}$，可得小灯泡正常发光时的电阻：
$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$。
(2) 滑片移到最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，此时电路总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，
串联电路总电阻等于各电阻之和，因此滑动变阻器的最大阻值：
$R_{\mathrm{滑大}}=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}=30\ \Omega -10\ \Omega=20\ \Omega$。
(3) 当滑片移到最右端时，电路电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，小灯泡的实际功率：
$P_{\mathrm{L}}=I^2R_{\mathrm{L}}=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.4\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) $10\ \Omega$；(2) $20\ \Omega$；(3) $0.4\ \mathrm{W}$
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合串联电路特点，考查额定电阻、滑动变阻器最大阻值及实际功率的计算，核心是公式的灵活应用，属于基础提升类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题为串联电路的电功率与电阻计算问题，解题思路如下：
1. 求小灯泡正常发光时的电阻：利用额定电压和额定功率，根据公式$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$直接计算，正常发光时小灯泡两端电压为额定电压，功率为额定功率。
2. 求滑动变阻器的最大阻值：滑片移到最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，此时电路为串联电路，先由欧姆定律算出总电阻，再用总电阻减去小灯泡的电阻，得到滑动变阻器最大阻值。
3. 求小灯泡的实际功率：串联电路电流处处相等，此时电路电流为0.2A，根据公式$P=I^2R$，代入电流和小灯泡电阻即可算出实际功率。
【解析】
解：
(1) 小灯泡正常发光时，电压为额定电压$U_{额}=6\ \mathrm{V}$，功率为额定功率$P_{额}=3.6\ \mathrm{W}$，根据公式$R=\frac{U^2}{P}$，可得小灯泡正常发光时的电阻：
$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3.6\ \mathrm{W}}=10\ \Omega$。
(2) 滑片移到最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，此时电路总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，
串联电路总电阻等于各电阻之和，因此滑动变阻器的最大阻值：
$R_{\mathrm{滑大}}=R_{\mathrm{总}}-R_{\mathrm{L}}=30\ \Omega -10\ \Omega=20\ \Omega$。
(3) 当滑片移到最右端时，电路电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，小灯泡的实际功率：
$P_{\mathrm{L}}=I^2R_{\mathrm{L}}=(0.2\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.4\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) $10\ \Omega$；(2) $20\ \Omega$；(3) $0.4\ \mathrm{W}$
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合串联电路特点，考查额定电阻、滑动变阻器最大阻值及实际功率的计算，核心是公式的灵活应用，属于基础提升类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
8.实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.75 W”的小灯泡，小明利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡的电功率”的实验。
图6-2-14
(1)参照图6-2-14甲的电路图，用笔画线代替导线将图6-2-14乙的实物电路补充完整。
(2)按图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至最
(3)检查电路连接无误后，闭合开关，小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数但指针偏转角度较小，小明下一步的操作是移动滑片P，观察
(4)小明测得的数据如下表所示，其中第2次实验时的电流表示数如图6-2-15所示，则第2次测得的电流是
图6-2-15
图6-2-14
(1)参照图6-2-14甲的电路图，用笔画线代替导线将图6-2-14乙的实物电路补充完整。
(2)按图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至最
右
（选填“左”或“右”）端。(3)检查电路连接无误后，闭合开关，小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数但指针偏转角度较小，小明下一步的操作是移动滑片P，观察
电压表的指针能否指向2.5 V
。(4)小明测得的数据如下表所示，其中第2次实验时的电流表示数如图6-2-15所示，则第2次测得的电流是
0.4
A，可知小灯泡的额定功率是1
W。因此，小明判断该小灯泡不合格。图6-2-15
答案
(1)（连接方式：将滑动变阻器的左下接线柱与电源负极/开关的左端相连，将灯泡的右接线柱与电压表的正接线柱相连，补充完整即可）
(2)右
(3)电压表的指针能否指向2.5 V
(4)0.4；1
(2)右
(3)电压表的指针能否指向2.5 V
(4)0.4；1
解析
【分析】
本题围绕“测量小灯泡的电功率”实验展开，需结合实验原理、电路连接规则、滑动变阻器操作要求、故障分析及电表读数等知识点解题：
1. 第(1)问：根据电路图，滑动变阻器需“一上一下”接入，电压表并联在灯泡两端（选0~3V量程），据此补全实物电路；
2. 第(2)问：闭合开关前，滑动变阻器滑片需调至最大阻值处，结合滑动变阻器接线判断滑片位置；
3. 第(3)问：电表有示数但偏转小，说明电路通路、电流过小，需移动滑片减小滑动变阻器电阻，观察灯泡是否正常发光（即电压是否达额定值）；
4. 第(4)问：先根据额定参数判断电流表量程，再读数，最后用额定电压和电流计算额定功率。
【解析】
(1) 实物电路连接：滑动变阻器按“一上一下”接线，图中已接上端接线柱，故将滑动变阻器左下接线柱与电源负极（或开关左端）相连；电压表并联在小灯泡两端，因灯泡额定电压2.5V，选0~3V量程，将电压表正接线柱接小灯泡右端，负接线柱接小灯泡左端，完成连接。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最大阻值处，由滑动变阻器接线可知，滑片P在最右端时接入电阻最大，故填“右”。
(3) 闭合开关后，电表有示数但偏转小，说明电路通路、电流过小，是滑动变阻器接入电阻过大导致，移动滑片减小电阻，需观察电压表的指针能否指向2.5V，判断灯泡是否正常发光，故填“电压表的指针能否指向2.5 V”。
(4) 小灯泡额定电流$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{0.75W}{2.5V}=0.3A$，故电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，指针示数为0.4A；额定功率$P=U_{额}I=2.5V×0.4A=1W$，故填0.4和1。
【答案】
(1)（连接方式：滑动变阻器左下接线柱接电源负极/开关左端，电压表正接线柱接灯泡右接线柱）；(2)右；(3)电压表的指针能否指向2.5 V；(4)0.4；1
【知识点】
测量小灯泡的电功率、滑动变阻器的使用、电流表读数
【点评】
本题是电学实验的基础题型，涵盖电路连接、操作规范、故障分析及功率计算，考查学生对实验核心内容的掌握，需注意电表量程选择和滑动变阻器的操作细节。
【难度系数】
0.6
本题围绕“测量小灯泡的电功率”实验展开，需结合实验原理、电路连接规则、滑动变阻器操作要求、故障分析及电表读数等知识点解题：
1. 第(1)问：根据电路图，滑动变阻器需“一上一下”接入，电压表并联在灯泡两端（选0~3V量程），据此补全实物电路；
2. 第(2)问：闭合开关前，滑动变阻器滑片需调至最大阻值处，结合滑动变阻器接线判断滑片位置；
3. 第(3)问：电表有示数但偏转小，说明电路通路、电流过小，需移动滑片减小滑动变阻器电阻，观察灯泡是否正常发光（即电压是否达额定值）；
4. 第(4)问：先根据额定参数判断电流表量程，再读数，最后用额定电压和电流计算额定功率。
【解析】
(1) 实物电路连接：滑动变阻器按“一上一下”接线，图中已接上端接线柱，故将滑动变阻器左下接线柱与电源负极（或开关左端）相连；电压表并联在小灯泡两端，因灯泡额定电压2.5V，选0~3V量程，将电压表正接线柱接小灯泡右端，负接线柱接小灯泡左端，完成连接。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最大阻值处，由滑动变阻器接线可知，滑片P在最右端时接入电阻最大，故填“右”。
(3) 闭合开关后，电表有示数但偏转小，说明电路通路、电流过小，是滑动变阻器接入电阻过大导致，移动滑片减小电阻，需观察电压表的指针能否指向2.5V，判断灯泡是否正常发光，故填“电压表的指针能否指向2.5 V”。
(4) 小灯泡额定电流$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{0.75W}{2.5V}=0.3A$，故电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，指针示数为0.4A；额定功率$P=U_{额}I=2.5V×0.4A=1W$，故填0.4和1。
【答案】
(1)（连接方式：滑动变阻器左下接线柱接电源负极/开关左端，电压表正接线柱接灯泡右接线柱）；(2)右；(3)电压表的指针能否指向2.5 V；(4)0.4；1
【知识点】
测量小灯泡的电功率、滑动变阻器的使用、电流表读数
【点评】
本题是电学实验的基础题型，涵盖电路连接、操作规范、故障分析及功率计算，考查学生对实验核心内容的掌握，需注意电表量程选择和滑动变阻器的操作细节。
【难度系数】
0.6
