登录
5. (2025河南郑州登封市一模改编)如图是小明家里使用的电能表,电能表的部分参数及上月末的示数如图所示.下列有关说法正确的是 (
A.用电量越多,电能表的额定电压就会越高
B.小明家上月消耗电能 32 386.1 kW·h
C.指示灯闪烁 160 次,电路消耗电能 $ 3.6×10^5 \, \mathrm{J} $
D.关闭所有用电器后电能表指示灯仍闪烁,说明电能表一定出现故障
C
)A.用电量越多,电能表的额定电压就会越高
B.小明家上月消耗电能 32 386.1 kW·h
C.指示灯闪烁 160 次,电路消耗电能 $ 3.6×10^5 \, \mathrm{J} $
D.关闭所有用电器后电能表指示灯仍闪烁,说明电能表一定出现故障
答案
C
解析
【分析】
要判断各选项的正确性，需明确电能表的相关参数含义：电能表的额定电压是固定值，与用电量无关；电能表读数时，最后一位为小数位，单位是kW·h；“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次；关闭所有用电器后指示灯闪烁，可能是存在待机用电器，并非一定故障。需逐一分析每个选项的描述是否符合这些知识点。
【解析】
A选项：电能表的额定电压是固定的220V，与用电量多少无关，A错误；
B选项：图中是当前电能表的示数，为32386.1kW·h，并非上月消耗的电能，消耗的电能是两次示数之差，B错误；
C选项：根据“1600imp/(kW·h)”，指示灯闪烁160次时，电路消耗的电能$W=\frac{160}{1600}kW·h=0.1kW·h=0.1×3.6×10^6J=3.6×10^5J$，C正确；
D选项：关闭所有用电器后指示灯仍闪烁，可能是有电器处于待机状态，不一定是电能表故障，D错误。
【答案】
C
【知识点】
电能表参数理解、电能计算
【点评】
本题考查电能表的基本应用，需准确掌握电能表各参数的物理意义，区分电能表读数与消耗电能的关系，属于基础题型，需细心分析每个选项。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正确性，需明确电能表的相关参数含义：电能表的额定电压是固定值，与用电量无关；电能表读数时，最后一位为小数位，单位是kW·h；“1600imp/(kW·h)”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次；关闭所有用电器后指示灯闪烁，可能是存在待机用电器，并非一定故障。需逐一分析每个选项的描述是否符合这些知识点。
【解析】
A选项：电能表的额定电压是固定的220V，与用电量多少无关，A错误；
B选项：图中是当前电能表的示数，为32386.1kW·h，并非上月消耗的电能，消耗的电能是两次示数之差，B错误；
C选项：根据“1600imp/(kW·h)”，指示灯闪烁160次时，电路消耗的电能$W=\frac{160}{1600}kW·h=0.1kW·h=0.1×3.6×10^6J=3.6×10^5J$，C正确；
D选项：关闭所有用电器后指示灯仍闪烁，可能是有电器处于待机状态，不一定是电能表故障，D错误。
【答案】
C
【知识点】
电能表参数理解、电能计算
【点评】
本题考查电能表的基本应用，需准确掌握电能表各参数的物理意义，区分电能表读数与消耗电能的关系，属于基础题型，需细心分析每个选项。
【难度系数】
0.6
6. 一只灯泡上标有“3 V 6 W”的字样，该灯泡在正常工作时的电流是
2
A，若将这个灯泡接在9 V的电源上，为使其正常工作，需要在电路中串联一个电阻为3
Ω的电阻器，该电阻器的功率是12
W.答案
2 3 12 【解析】由$P=UI$得,该灯泡正常工作时电路的电流$I=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=2\ \mathrm{A}$,若将该灯泡接在9 V的电源上,此时电源电压大于灯泡的额定电压,为使灯泡正常工作,应给灯泡串联一个电阻器,当灯泡正常工作时,串联的电阻器两端电压$U_R=U-U_{\mathrm{额}}=9\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$,由于串联电路电流处处相等,所以串联的电阻器的电阻$R=\frac{U_R}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{A}}=3\ \Omega$,该电阻器的功率$P_R=U_RI=6\ \mathrm{V}×2\ \mathrm{A}=12\ \mathrm{W}$.
解析
【分析】
要解决这道题，首先利用电功率公式计算灯泡正常工作的电流；当电源电压高于灯泡额定电压时，需串联电阻分压，结合串联电路电流相等的特点，通过欧姆定律计算串联电阻的阻值，最后根据功率公式求出电阻的功率。
【解析】
1. 计算灯泡正常工作的电流：根据电功率公式 $ P = UI $，变形可得正常工作电流 $ I = \frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}} = \frac{6\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}} = 2\ \mathrm{A} $。
2. 计算串联电阻两端的电压：电源电压为9V，灯泡额定电压为3V，串联电阻需分担多余电压，即 $ U_R = U - U_{\mathrm{额}} = 9\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V} $。
3. 计算串联电阻的阻值：串联电路电流处处相等，因此电阻的电流等于灯泡正常工作电流2A，根据欧姆定律 $ R = \frac{U_R}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{A}} = 3\ \Omega $。
4. 计算电阻的功率：根据功率公式 $ P_R = U_R I = 6\ \mathrm{V} × 2\ \mathrm{A} = 12\ \mathrm{W} $。
【答案】
2；3；12
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查电学基础公式与串联电路规律的综合应用，属于常规基础题型，需熟练掌握电功率、欧姆定律及串联电路的分压、电流特点。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，首先利用电功率公式计算灯泡正常工作的电流；当电源电压高于灯泡额定电压时，需串联电阻分压，结合串联电路电流相等的特点，通过欧姆定律计算串联电阻的阻值，最后根据功率公式求出电阻的功率。
【解析】
1. 计算灯泡正常工作的电流：根据电功率公式 $ P = UI $，变形可得正常工作电流 $ I = \frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}} = \frac{6\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}} = 2\ \mathrm{A} $。
2. 计算串联电阻两端的电压：电源电压为9V，灯泡额定电压为3V，串联电阻需分担多余电压，即 $ U_R = U - U_{\mathrm{额}} = 9\ \mathrm{V} - 3\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V} $。
3. 计算串联电阻的阻值：串联电路电流处处相等，因此电阻的电流等于灯泡正常工作电流2A，根据欧姆定律 $ R = \frac{U_R}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{A}} = 3\ \Omega $。
4. 计算电阻的功率：根据功率公式 $ P_R = U_R I = 6\ \mathrm{V} × 2\ \mathrm{A} = 12\ \mathrm{W} $。
【答案】
2；3；12
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查电学基础公式与串联电路规律的综合应用，属于常规基础题型，需熟练掌握电功率、欧姆定律及串联电路的分压、电流特点。
【难度系数】
0.6
7. 如图是某手持小风扇的铭牌.若小风扇吹强风时以额定功率工作,消耗$1.44×10^{4}\ \mathrm{J}$的电能,它的工作时间为
1
h;在额定电压下,该小风扇充电0.5 h消耗的电能是$9×10^3$
J.答案
1 $9×10^3$ 【解析】由图可知,小风扇的额定功率$P=4\ \mathrm{W}$,根据公式$P=\frac{W}{t}$可知,它的工作时间$t=\frac{W}{P}=\frac{1.44×10^4\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{W}}=3\ 600\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{h}$;该小风扇的额定输入为“5 V 1 A”,根据公式$W=UIt$可知,小风扇充电0.5 h消耗的电能$W'=UIt'=5\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}×0.5×3\ 600\ \mathrm{s}=9×10^3\ \mathrm{J}$.
解析
【分析】
这道题考查电功率与电能的计算，解题思路：①第一问已知消耗的电能和额定功率，利用电功率公式变形求工作时间，计算后需将时间单位从秒换算为小时；②第二问已知额定电压、电流和充电时间，利用电能公式计算消耗的电能，计算时要统一时间单位为秒。
【解析】
解：①小风扇的额定功率$P=4\ \mathrm{W}$，消耗的电能$W=1.44×10^4\ \mathrm{J}$，根据$P=\frac{W}{t}$，可得工作时间：
$t=\frac{W}{P}=\frac{1.44×10^4\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{W}}=3600\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{h}$；
②额定输入电压$U=5\ \mathrm{V}$，额定电流$I=1\ \mathrm{A}$，充电时间$t'=0.5\ \mathrm{h}=0.5×3600\ \mathrm{s}=1800\ \mathrm{s}$，根据$W=UIt$，消耗的电能：
$W'=UIt'=5\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}×1800\ \mathrm{s}=9×10^3\ \mathrm{J}$。
【答案】
1；$9×10^3$
【知识点】
电功率计算、电能计算
【点评】
本题为电学基础计算题，主要考查电功率公式和电能公式的应用，关键是注意单位的统一换算，属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.6
这道题考查电功率与电能的计算，解题思路：①第一问已知消耗的电能和额定功率，利用电功率公式变形求工作时间，计算后需将时间单位从秒换算为小时；②第二问已知额定电压、电流和充电时间，利用电能公式计算消耗的电能，计算时要统一时间单位为秒。
【解析】
解：①小风扇的额定功率$P=4\ \mathrm{W}$，消耗的电能$W=1.44×10^4\ \mathrm{J}$，根据$P=\frac{W}{t}$，可得工作时间：
$t=\frac{W}{P}=\frac{1.44×10^4\ \mathrm{J}}{4\ \mathrm{W}}=3600\ \mathrm{s}=1\ \mathrm{h}$；
②额定输入电压$U=5\ \mathrm{V}$，额定电流$I=1\ \mathrm{A}$，充电时间$t'=0.5\ \mathrm{h}=0.5×3600\ \mathrm{s}=1800\ \mathrm{s}$，根据$W=UIt$，消耗的电能：
$W'=UIt'=5\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}×1800\ \mathrm{s}=9×10^3\ \mathrm{J}$。
【答案】
1；$9×10^3$
【知识点】
电功率计算、电能计算
【点评】
本题为电学基础计算题，主要考查电功率公式和电能公式的应用，关键是注意单位的统一换算，属于难度较低的基础题。
【难度系数】
0.6
8. 某实验室有一个标有“3 V 6 W”字样的由特殊金属材料制成的灯泡，该灯泡正常发光时的电阻为
1.5
Ω；与普通灯泡相比，在达到相同亮度的条件下，假设该灯泡可以节约80%的电能，则该灯泡与 30
W的灯泡亮度相当。答案
1.5 30 【解析】根据公式$P=UI$和公式$I=\frac{U}{R}$可得出$P=\frac{U^2}{R}$,则灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{灯}}}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=1.5\ \Omega$;设两种灯泡正常发光的时间为$t$,由$P=\frac{W}{t}$可知,该灯泡消耗的电能为$W_{\mathrm{灯}}=P_{\mathrm{灯}}t=6\ \mathrm{W}×t$,普通灯泡消耗的电能为$W_{\mathrm{普通}}=P_{\mathrm{普通}}t$,因在达到相同亮度的条件下,该灯泡可以节约80%的电能,则$\frac{P_{\mathrm{普通}}t-6\ \mathrm{W}×t}{P_{\mathrm{普通}}t}=80\%$,解得$P_{\mathrm{普通}}=30\ \mathrm{W}$,则该灯泡与30 W的灯泡亮度相当.
解析
【分析】
首先，求灯泡正常发光时的电阻，需利用电功率与电压、电阻的关系公式；其次，求与该灯泡亮度相当的普通灯泡功率，要抓住“相同亮度下节约80%电能”的条件，结合电能与功率、时间的关系推导。
【解析】
1. 计算灯泡正常发光时的电阻：
已知灯泡额定电压$U=3\ \mathrm{V}$，额定功率$P_{\mathrm{灯}}=6\ \mathrm{W}$，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，变形可得电阻$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{灯}}}$，代入数值计算：
$R=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=\frac{9\ \mathrm{V}^2}{6\ \mathrm{W}}=1.5\ \Omega$。
2. 计算亮度相当的普通灯泡功率：
设两种灯泡正常发光的时间为$t$，由$P=\frac{W}{t}$可知，灯泡消耗的电能$W_{\mathrm{灯}}=P_{\mathrm{灯}}t$，普通灯泡消耗的电能$W_{\mathrm{普}}=P_{\mathrm{普}}t$。
根据“达到相同亮度时节约80%电能”，即节约的电能占普通灯泡消耗电能的80%，可得：
$\frac{W_{\mathrm{普}} - W_{\mathrm{灯}}}{W_{\mathrm{普}}}=80\%$，将$W=Pt$代入，约去时间$t$得：
$\frac{P_{\mathrm{普}} - P_{\mathrm{灯}}}{P_{\mathrm{普}}}=0.8$，代入$P_{\mathrm{灯}}=6\ \mathrm{W}$，解方程：
$1-\frac{6\ \mathrm{W}}{P_{\mathrm{普}}}=0.8$，得$\frac{6\ \mathrm{W}}{P_{\mathrm{普}}}=0.2$，因此$P_{\mathrm{普}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{0.2}=30\ \mathrm{W}$。
【答案】
1.5；30
【知识点】
电功率计算、电能与功率的关系
【点评】
本题考查电功率公式和电能公式的应用，关键是理解“相同亮度下节约80%电能”的含义，即相同时间内节约的电能占普通灯泡消耗电能的比例，属于初中物理基础应用题。
【难度系数】
0.5
首先，求灯泡正常发光时的电阻，需利用电功率与电压、电阻的关系公式；其次，求与该灯泡亮度相当的普通灯泡功率，要抓住“相同亮度下节约80%电能”的条件，结合电能与功率、时间的关系推导。
【解析】
1. 计算灯泡正常发光时的电阻：
已知灯泡额定电压$U=3\ \mathrm{V}$，额定功率$P_{\mathrm{灯}}=6\ \mathrm{W}$，根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，变形可得电阻$R=\frac{U^2}{P_{\mathrm{灯}}}$，代入数值计算：
$R=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=\frac{9\ \mathrm{V}^2}{6\ \mathrm{W}}=1.5\ \Omega$。
2. 计算亮度相当的普通灯泡功率：
设两种灯泡正常发光的时间为$t$，由$P=\frac{W}{t}$可知，灯泡消耗的电能$W_{\mathrm{灯}}=P_{\mathrm{灯}}t$，普通灯泡消耗的电能$W_{\mathrm{普}}=P_{\mathrm{普}}t$。
根据“达到相同亮度时节约80%电能”，即节约的电能占普通灯泡消耗电能的80%，可得：
$\frac{W_{\mathrm{普}} - W_{\mathrm{灯}}}{W_{\mathrm{普}}}=80\%$，将$W=Pt$代入，约去时间$t$得：
$\frac{P_{\mathrm{普}} - P_{\mathrm{灯}}}{P_{\mathrm{普}}}=0.8$，代入$P_{\mathrm{灯}}=6\ \mathrm{W}$，解方程：
$1-\frac{6\ \mathrm{W}}{P_{\mathrm{普}}}=0.8$，得$\frac{6\ \mathrm{W}}{P_{\mathrm{普}}}=0.2$，因此$P_{\mathrm{普}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{0.2}=30\ \mathrm{W}$。
【答案】
1.5；30
【知识点】
电功率计算、电能与功率的关系
【点评】
本题考查电功率公式和电能公式的应用，关键是理解“相同亮度下节约80%电能”的含义，即相同时间内节约的电能占普通灯泡消耗电能的比例，属于初中物理基础应用题。
【难度系数】
0.5
9. (定心卷改编)小明在实验室测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,已知电源电压为5 V保持不变,滑动变阻器的规格有“20 Ω 2 A”和“50 Ω 1.5 A”.
(1)如图甲所示是小明连接的部分电路,请用笔画线表示导线,将实物电路连接完整.(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大)
(2)电路连接后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,造成这一现象的原因可能是
A. 小灯泡灯丝烧断
B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)实验中测得的相关数据如表格所示:
①分析表格数据可知,该小灯泡的额定功率为
②细心的小明发现表格中的I与U不成正比,造成这一现象的原因是
③实验中小明选取的是最大电阻为
(4)同学小丽设计了如图乙所示的实验电路来测量额定电压为$U_0$的小灯泡的额定功率,步骤如下:闭合开关$S_1$,将开关$S_2$拨到触点2,当把电阻箱的电阻调到$R_x$时,电压表的示数刚好为$U_0$;再将开关$S_2$拨到触点1,读出电压表示数为U,小灯泡额定功率$P=\frac{U_0(U - U_0)}{R_x}$.(用$U、U_0、R_x$表示)
(1)如图甲所示是小明连接的部分电路,请用笔画线表示导线,将实物电路连接完整.(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大)
(2)电路连接后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,造成这一现象的原因可能是
C
.(填字母)A. 小灯泡灯丝烧断
B. 小灯泡短路
C. 滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)实验中测得的相关数据如表格所示:
①分析表格数据可知,该小灯泡的额定功率为
0.7
W.②细心的小明发现表格中的I与U不成正比,造成这一现象的原因是
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
.③实验中小明选取的是最大电阻为
50
(选填“20”或“50”) Ω的滑动变阻器.(4)同学小丽设计了如图乙所示的实验电路来测量额定电压为$U_0$的小灯泡的额定功率,步骤如下:闭合开关$S_1$,将开关$S_2$拨到触点2,当把电阻箱的电阻调到$R_x$时,电压表的示数刚好为$U_0$;再将开关$S_2$拨到触点1,读出电压表示数为U,小灯泡额定功率$P=\frac{U_0(U - U_0)}{R_x}$.(用$U、U_0、R_x$表示)
答案
(1)
(2)C (3)①0.7 ②小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大 ③50 (4)$\frac{U_0(U-U_0)}{R_x}$【解析】(1)~(2)略;(3)①由表格可知,小灯泡两端的电压为额定电压2.5 V时,通过小灯泡的电流为0.28 A,则小灯泡的额定功率$P_{\mathrm{额}}=U_{\mathrm{额}}I_{\mathrm{额}}=2.5\ \mathrm{V}×0.28\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{W}$;②分析表格数据,根据$R=\frac{U}{I}$可知,小灯泡的电阻呈现出逐渐变大的趋势,这是因为小灯泡两端的电压变大,实际电功率变大,会导致小灯泡灯丝温度升高、电阻变大,即电流I与电压U不成正比的原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大;③由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,当电路中的电流最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,则由第1组数据可知,小灯泡两端电压为0.5 V,根据串联电路电压规律可得,滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}=U-U_{\mathrm{L}}=5\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$,此时电路中电流为0.16 A,滑动变阻器接入电路的最大电阻$R_{\mathrm{最大}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=28.125\ \Omega＞20\ \Omega$,故实验中小明选取的是最大电阻为50 Ω的滑动变阻器;(4)闭合开关$S_1$,将开关$S_2$拨到触点2,电压表测小灯泡两端电压,调节电阻箱,当电压表的示数为$U_0$时,小灯泡刚好正常工作;再将开关$S_2$拨到触点1,电压表测电源电压,电源电压为U,则电阻箱两端电压$U_{\mathrm{箱}}=U-U_0$,电路中的电流$I=\frac{U_{\mathrm{箱}}}{R_{\mathrm{箱}}}=\frac{U-U_0}{R_x}$,小灯泡额定功率$P=U_0I=\frac{U_0(U-U_0)}{R_x}$.
解析
【分析】
本题围绕测量小灯泡额定功率的实验展开，需分步骤分析：
1. 第(1)问：连接实物时，滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片右移电流变大，说明接入电阻变小，故下接线柱接右端；电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压2.5V，选0~3V量程。
2. 第(2)问：两表均有示数说明电路通路，排除断路（电流表无示数）和短路（电压表无示数），故障为滑动变阻器电阻过大。
3. 第(3)问：①额定功率是额定电压下的功率，用P=UI计算；②I与U不成正比是因为灯丝电阻随温度变化；③通过最小电流时滑动变阻器的电阻判断滑动变阻器规格。
4. 第(4)问：特殊方法测额定功率，利用串联电路电流相等，通过两次电压表示数差算出电流，再计算额定功率。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片右移电流变大，故将滑动变阻器右下接线柱接入电路；电压表选0~3V量程，并联在小灯泡两端，连接完整电路（实物连接图略）。
(2) 电流表、电压表均有示数，说明电路为通路：A选项灯丝烧断，电路断路，电流表无示数，排除；B选项小灯泡短路，电压表无示数，排除；C选项滑动变阻器接入电阻过大，电流小，灯不亮，两表均有示数，故选C。
(3) ① 小灯泡额定电压2.5V，对应电流0.28A，额定功率$P=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.28\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{W}$；
② 小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，电压越高，灯丝温度越高，电阻越大，故I与U不成正比；
③ 当电流最小时，滑动变阻器接入电阻最大，此时灯泡电压0.5V，电流0.16A，滑动变阻器电压$U_{滑}=5\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$，最大电阻$R_{滑}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=28.125\ \Omega＞20\ \Omega$，故选50Ω的滑动变阻器。
(4) 当S₂接2时，灯泡正常发光；S₂接1时，电压表测电源电压U，电阻箱两端电压$U_{箱}=U-U_0$，电路电流$I=\frac{U-U_0}{R_x}$，额定功率$P=U_0I=\frac{U_0(U-U_0)}{R_x}$。
【答案】
(1) 实物连接图（滑动变阻器右下接线柱接入，电压表0~3V并联灯泡）；(2) C；(3) ①0.7；②小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大；③50；(4) $\frac{U_0(U-U_0)}{R_x}$
【知识点】
测量小灯泡额定功率、滑动变阻器使用、欧姆定律应用
【点评】
本题为电学综合实验题，涵盖实物连接、故障分析、功率计算、特殊方法测功率等知识点，考查学生对实验原理和操作的掌握，综合性较强，是电学实验的重点题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕测量小灯泡额定功率的实验展开，需分步骤分析：
1. 第(1)问：连接实物时，滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片右移电流变大，说明接入电阻变小，故下接线柱接右端；电压表并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压2.5V，选0~3V量程。
2. 第(2)问：两表均有示数说明电路通路，排除断路（电流表无示数）和短路（电压表无示数），故障为滑动变阻器电阻过大。
3. 第(3)问：①额定功率是额定电压下的功率，用P=UI计算；②I与U不成正比是因为灯丝电阻随温度变化；③通过最小电流时滑动变阻器的电阻判断滑动变阻器规格。
4. 第(4)问：特殊方法测额定功率，利用串联电路电流相等，通过两次电压表示数差算出电流，再计算额定功率。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片右移电流变大，故将滑动变阻器右下接线柱接入电路；电压表选0~3V量程，并联在小灯泡两端，连接完整电路（实物连接图略）。
(2) 电流表、电压表均有示数，说明电路为通路：A选项灯丝烧断，电路断路，电流表无示数，排除；B选项小灯泡短路，电压表无示数，排除；C选项滑动变阻器接入电阻过大，电流小，灯不亮，两表均有示数，故选C。
(3) ① 小灯泡额定电压2.5V，对应电流0.28A，额定功率$P=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.28\ \mathrm{A}=0.7\ \mathrm{W}$；
② 小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，电压越高，灯丝温度越高，电阻越大，故I与U不成正比；
③ 当电流最小时，滑动变阻器接入电阻最大，此时灯泡电压0.5V，电流0.16A，滑动变阻器电压$U_{滑}=5\ \mathrm{V}-0.5\ \mathrm{V}=4.5\ \mathrm{V}$，最大电阻$R_{滑}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.16\ \mathrm{A}}=28.125\ \Omega＞20\ \Omega$，故选50Ω的滑动变阻器。
(4) 当S₂接2时，灯泡正常发光；S₂接1时，电压表测电源电压U，电阻箱两端电压$U_{箱}=U-U_0$，电路电流$I=\frac{U-U_0}{R_x}$，额定功率$P=U_0I=\frac{U_0(U-U_0)}{R_x}$。
【答案】
(1) 实物连接图（滑动变阻器右下接线柱接入，电压表0~3V并联灯泡）；(2) C；(3) ①0.7；②小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大；③50；(4) $\frac{U_0(U-U_0)}{R_x}$
【知识点】
测量小灯泡额定功率、滑动变阻器使用、欧姆定律应用
【点评】
本题为电学综合实验题，涵盖实物连接、故障分析、功率计算、特殊方法测功率等知识点，考查学生对实验原理和操作的掌握，综合性较强，是电学实验的重点题型。
【难度系数】
0.6
10. (2025河南郑州八中二模改编)科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示，其中$R$为力敏电阻，其电阻随压力的增大而减小，$R_0$是定值电阻，电源电压保持3 V不变.闭合开关S，当平板受到的压力增大时，则 (
A.电流表示数不变
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的比值增大
D.电路消耗的总功率增大
D
)A.电流表示数不变
B.电压表示数减小
C.电压表示数与电流表示数的比值增大
D.电路消耗的总功率增大
答案
D 【解析】由图可知,力敏电阻R和定值电阻$R_0$串联接入电路,电压表与定值电阻$R_0$并联,测量定值电阻$R_0$两端的电压,电流表测量电路中的电流;根据力敏电阻的电阻随压力的增大而减小,则压力增大,力敏电阻的电阻减小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变大,由$U_0=IR_0$可知,定值电阻$R_0$两端的电压变大,电压表的示数变大,由$P=UI$可知电路的总功率变大,A、B错误,D正确;由图知,电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻$R_0$的电阻,为一个定值保持不变,C错误.故选D.
解析
【分析】
本题是动态电路分析题，解题思路为：首先确定电路的连接方式（力敏电阻R与定值电阻R₀串联），明确电流表、电压表的测量对象；再根据力敏电阻的特性（压力增大时阻值减小），结合欧姆定律、串联电路规律和电功率公式，分析压力增大时电路中电流、电压、功率的变化，逐一判断选项。
【解析】
由图可知，力敏电阻R和定值电阻R₀串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R₀两端的电压。
当平板受到的压力增大时，力敏电阻R的阻值减小，电路总电阻R总=R+R₀，因此总电阻变小。电源电压保持3V不变，根据欧姆定律I=U/R总，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
定值电阻R₀的阻值不变，电流I变大，由U₀=IR₀可知，定值电阻R₀两端的电压变大，即电压表示数变大，故B错误；
电压表示数与电流表示数的比值为U₀/I=R₀，R₀是定值电阻，阻值不变，因此该比值保持不变，故C错误；
电路消耗的总功率P=UI，电源电压U不变，电流I变大，所以总功率P变大，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查动态电路的分析，核心是明确电路结构，结合力敏电阻的阻值变化，运用欧姆定律和电功率公式分析各物理量的变化，属于基础电路分析题，需掌握串联电路规律和相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
本题是动态电路分析题，解题思路为：首先确定电路的连接方式（力敏电阻R与定值电阻R₀串联），明确电流表、电压表的测量对象；再根据力敏电阻的特性（压力增大时阻值减小），结合欧姆定律、串联电路规律和电功率公式，分析压力增大时电路中电流、电压、功率的变化，逐一判断选项。
【解析】
由图可知，力敏电阻R和定值电阻R₀串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R₀两端的电压。
当平板受到的压力增大时，力敏电阻R的阻值减小，电路总电阻R总=R+R₀，因此总电阻变小。电源电压保持3V不变，根据欧姆定律I=U/R总，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
定值电阻R₀的阻值不变，电流I变大，由U₀=IR₀可知，定值电阻R₀两端的电压变大，即电压表示数变大，故B错误；
电压表示数与电流表示数的比值为U₀/I=R₀，R₀是定值电阻，阻值不变，因此该比值保持不变，故C错误；
电路消耗的总功率P=UI，电源电压U不变，电流I变大，所以总功率P变大，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查动态电路的分析，核心是明确电路结构，结合力敏电阻的阻值变化，运用欧姆定律和电功率公式分析各物理量的变化，属于基础电路分析题，需掌握串联电路规律和相关公式的应用。
【难度系数】
0.5
