考向 2 用电流表和电压表测量灯泡的电阻(盐城2023.25;2022课标学生必做实验)
问题例3 测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,实验小组连接的
电路如图甲所示.
实验视频
基础设问
证据 (1)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来合理的操作是
.
解释 (2)正确操作后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,此时电压表示数如图乙所示,接下来应
向,小灯(泡选正填常“A发"或光“,B此"时)端电移流动表滑示片数,如同图时丙眼所睛示注,视为 A,小的灯示泡数正,直常到发示光数时为的一电
阻为Ω(结果保留一位小数).
交流 (3)(2025福建改编)分析图像发现小灯泡的I−U图像(如图丁)不是直线,原因是小灯泡的电
阻受的影响,因此在计算小灯泡的电阻时(选填“能”或“不能”)求其电阻的
平均值.
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是.
A.10Ω 3A B.20Ω 2A C.50Ω 1.5A
能力提升白
(5)(2023南通)另一实验小组为了更精确地测量一只标有3.8V字样的小
灯泡正常发光时的电阻约为12.5Ω2,电源电压6V保持不变,设计了图戊所

示的电路,请从滑动变阻器(0~20Ω)、电阻箱(最低倍率是×1,元件符号
−−)、电压表(0~3V)中选择两个器材,并将它们的电路元件符号填入图
A 戊合适的虚线框中完成电路设计.

(1)将滑动变阻器的滑片逐渐向A端移动　(2)A 电压表　2.5V　0.3　8.3　(3)温度　不能
(4)C　(5)如答图所示

【解析】
(1) 闭合开关后，小灯泡不亮且电压表、电流表示数均较小，说明滑动变阻器接入电路的阻值过大，电路中电流过小，小灯泡实际功率过小，因此接下来应将滑动变阻器的滑片逐渐向A端移动，减小滑动变阻器接入的阻值。
(2) 由图乙可知，电压表示数为2.2V，小于小灯泡额定电压2.5V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向A端移动，移动过程中眼睛注视电压表，直至电压表示数为2.5V；由图丙可知，电流表选用0~0.6A量程，示数为0.3A；根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得小灯泡正常发光时的电阻$R=\frac{2.5V}{0.3A}\approx8.3Ω$。
(3) 小灯泡的I−U图像不是直线，是因为小灯泡的电阻受温度影响，灯丝温度越高，电阻越大；由于不同电压下小灯泡的温度不同，电阻不同，因此不能求其电阻的平均值。
(4) 电源电压为4.5V，当小灯泡两端电压最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，需要滑动变阻器具备较大的最大阻值，同时电流量程需符合实验要求，对比选项可知应选C。
(5) 电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，电压表量程为0~3V，无法直接测量小灯泡额定电压，因此将电压表和电阻箱接入虚线框（如答图所示），通过调节电阻箱使小灯泡正常发光，从而测量其电阻。
【答案】
(1) 将滑动变阻器的滑片逐渐向A端移动
(2) A；电压表；2.5V；0.3；8.3
(3) 温度；不能
(4) C
(5) 如答图所示（见参考答案中的对应答图）
【知识点】
伏安法测电阻；欧姆定律的应用；电阻与温度的关系
【点评】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻的核心实验，考查了实验故障排查、实验操作规范、欧姆定律计算、电阻的影响因素及特殊方法测电阻，覆盖实验多个核心考点，对学生的实验操作能力和综合分析能力有较高要求，贴合中考实验题的考查方向。
【难度系数】
0.6

考向 3 用电流表和电压表测量灯泡的电功率(3年2考)(武老师快答App.答疑高频考点285)
问题例4 实验小组的同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光
时的电阻约为10Ω).

实验视频
基础设问小
证据 (1)根据图甲所示的实物图,在虚线框内画出电路图.
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡始终不发光,两电表均无示数,于是小组同学利用实验室另一个完好的电流表替换图甲中各个元件进行电路故障检测,检测结果如下表1,则电路中的这一处故障为(各处导线连接完好).
表1
被替换的元件 开关 小灯泡 滑动变阻器

电流表示数 无示数 无示数 有示数
(3)[操作细节]排除故障后闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数如图乙所示,为V,
若想测量小灯泡的额定功率,接下来应进行的操作是”
直到眼睛观察到电压表的示数为2.5V,记录此时电流表的示数和小灯泡的发光情况.
解释 (4)根据实验操作,将测得实验数据和观察到的现象记录在表2中:
表2
实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 发光情况

①从第一次实验数据可知,电流表和电压表均有较小示数,但小灯泡不亮,可能的原因是.
②由表中数据可知,小灯泡正常发光时的功率为W.
③(2024无锡改编)小灯泡的实际功率随实际电压的增大而(选填“增大”“减小”或“不变”),所以小灯泡的亮度是由它的决定的.
能力提升
交流 (5)小华认为在计算小灯泡的额定电功率时,应该计算出小灯泡在不同电压下的电功率的平均值来减小误差,这种做法是(选填“正确”或“错误”)的,理由是:.
(6)实验小组通过讨论,在不使用电压表时,利用5Ω2的定值电阻R，和电流表等器材也能测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,设计的电路如图丙所示.实验步骤如下:闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为A,读出电流表的示数为1,则小灯泡的额定功率为(用已知的物理量表示).

(1)如答图所示　(2)滑动变阻器断路　(3)2.2 将滑动变阻器的滑片向左移动　(4)①小灯泡的实际功率太小　②0.7③增大　实际功率　(5)错误　不同电压下小灯泡的功率不同　(6)0.5　2.5V×I

【解析】
(1)根据实物电路，电流从电源正极出发，经开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表回到电源负极，电压表并联在小灯泡两端，据此画出对应电路图（如答图所示）。
(2)用完好电流表替换滑动变阻器时电流表有示数，替换其他元件时无示数，说明电路故障为滑动变阻器断路。
(3)电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；该示数小于小灯泡额定电压，为使小灯泡两端电压达到2.5V，应将滑动变阻器的滑片向左移动，减小滑动变阻器接入电路的电阻，以增大小灯泡两端电压。
(4)①第一次实验中小灯泡的实际功率过小，因此小灯泡不亮；
②小灯泡正常发光时的功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5V×0.28A=0.7W$；
③由表中数据可知，小灯泡的实际电压增大时，实际电流也增大，根据$P=UI$，实际功率增大；小灯泡的亮度由它的实际功率决定。
(5)小灯泡的电功率随实际电压变化而变化，不同电压下的电功率不同，计算平均值无意义，因此该做法错误。
(6)定值电阻与小灯泡并联，要使小灯泡正常发光，需让定值电阻两端电压为2.5V，此时通过定值电阻的电流$I_{R}=\frac{2.5V}{5Ω}=0.5A$，调节滑片使电流表（测定值电阻支路）示数为0.5A；读出小灯泡支路的电流$I$，则小灯泡的额定功率为$2.5V×I$。
【答案】
(1)如答图所示
(2)滑动变阻器断路
(3)2.2；将滑动变阻器的滑片向左移动
(4)①小灯泡的实际功率太小；②0.7；③增大；实际功率
(5)错误；不同电压下小灯泡的功率不同
(6)0.5；$2.5V×I$
【知识点】
测量小灯泡电功率；电路故障分析；电功率计算
【点评】
本题围绕“测量小灯泡电功率”实验，全面考查了电路图绘制、电路故障判断、实验操作调整、电功率计算及特殊方法测功率等核心考点，对实验原理、操作细节及电功率规律的掌握要求较高。
【难度系数】
0.6