1【设计实验】
(1)要测量小灯泡在不同电压下实际功率的大小,需要测量小灯泡两端的和通过小灯泡的。
(2)实验器材:①利用测量电压;②利用测量电流;③在实验中,为了比较小灯泡在不同电压下的实际功率,需要进行多次测量,故还需要增加。
(3)在图甲虚线框中画出测量小灯泡电功率的实验电路图。

甲
【进行实验】
根据所画的电路图连接图乙中的实物图,并回答下列问题。

乙
(1)连接电路时,开关应处于状态。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于。
【分析实验和评估】
实验中测得的部分数据如下表所示。

|实验序号|电压U/V|电流I/A|电功率P/W|小灯泡的发光情况|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|2.0|0.22|图3|暗|
|2|2.5|0.24||正常|
|3|3.0|0.28||很亮|
(1)计算不同电压下,小灯泡的电功率,并填入表格。
(2)对比电功率与小灯泡的亮度可发现,小灯泡的亮度由决定。
(3)在该实验中,滑动变阻器的作用:①;②。
(4)根据表中的数据可知,小灯泡的额定功率为W。可以通过多次测量求小灯泡电功率的平均值的方法获取小灯泡的额定功率吗?,理由是。

【设计实验】
(1)电压 电流
(2)①电压表 ②电流表 ③滑动变阻器
(3)如图甲所示。
【进行实验】 如图乙所示。
(1)断开 (2)阻值最大处
【分析实验和评估】
(1)0.44 0.6 0.84
(2)实际功率
(3)①保护电路 ②改变小灯泡两端的电压
(4)0.6 不可以
只有在额定电压下的电功率才是小灯泡的额定功率,求不同电压下小灯泡电功率的平均值无意义

【分析】
本题是测量小灯泡实际功率的电学实验，核心原理为电功率公式$P=UI$，因此需测量小灯泡两端电压和通过的电流。实验中需对应器材完成测量，连接电路时要遵循安全操作规范，滑动变阻器兼具保护电路和改变电压的作用，额定功率是额定电压下的功率，不能通过求不同电压下功率的平均值得到，需结合实验原理和概念逐一分析各问题。
【解析】
【设计实验】
(1) 根据电功率公式$P=UI$，测量小灯泡实际功率需测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流。
(2) ①测量电压需用电压表；②测量电流需用电流表；③实验中需多次改变小灯泡两端电压，故需增加滑动变阻器。
(3) 实验电路图：电源、开关、电流表、小灯泡、滑动变阻器串联，电压表并联在小灯泡两端，如图甲所示。
【进行实验】
(1) 连接电路时，为防止短路损坏元件，开关应处于断开状态。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片置于阻值最大处，使初始电流最小，保护电路。
【分析实验和评估】
(1) 由$P=UI$计算：实验1：$P_1=2.0V×0.22A=0.44W$；实验2：$P_2=2.5V×0.24A=0.6W$；实验3：$P_3=3.0V×0.28A=0.84W$。
(2) 表格中电压越高，实际功率越大，小灯泡越亮，故亮度由实际功率决定。
(3) 滑动变阻器作用：①保护电路；②改变小灯泡两端电压，实现多次测量。
(4) 小灯泡额定电压为2.5V，对应额定功率为0.6W；不可以求平均值，因为额定功率是额定电压下的功率，不同电压下的功率是实际功率，平均值无意义。
【答案】
【设计实验】
(1)电压 电流
(2)①电压表 ②电流表 ③滑动变阻器
(3)如图甲所示。
【进行实验】
(1)断开 (2)阻值最大处
【分析实验和评估】
(1)0.44 0.6 0.84
(2)实际功率
(3)①保护电路 ②改变小灯泡两端的电压
(4)0.6 不可以
只有在额定电压下的电功率才是小灯泡的额定功率,求不同电压下小灯泡电功率的平均值无意义
【知识点】
测量小灯泡电功率、滑动变阻器的作用、额定功率
【点评】
本题考查测量小灯泡电功率的完整实验，涵盖实验原理、器材选择、操作规范、数据处理及概念辨析，是电学核心基础实验，注重知识点的综合应用。
【难度系数】
0.6

2 一小灯泡的额定电压为3 V,为了测量该小灯泡的电功率,在具体的实验操作中,手和眼睛的分工应该是 ()

A.手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电流表
B.手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电压表
C.手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察小灯泡是否发光
D.手按开关,眼睛观察小灯泡

B 本题的考点是实验中的真实操作。测量小灯泡的电功率时,要知道是否达到额定功率,主要看小灯泡两端的电压是否达到额定电压,所以应用手移动滑动变阻器的滑片,眼睛观察电压表。故选B。

【分析】
要解决该问题，需明确测量小灯泡额定功率的实验核心：额定功率是小灯泡在额定电压下的功率，因此实验中需调节小灯泡两端电压至额定电压。操作时，手移动滑动变阻器滑片可改变电路电阻，从而调节灯泡两端电压；眼睛需观察电压表以确认电压是否达到额定值。逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
测量小灯泡的电功率时，若要测量额定功率，需使小灯泡两端电压等于其额定电压（本题为3V）。实验操作中：
1. 手的分工：移动滑动变阻器的滑片，通过改变电路总电阻，调节小灯泡两端的电压；
2. 眼睛的分工：观察电压表的示数，直到电压表示数等于小灯泡的额定电压，此时对应的功率即为额定功率。
对选项分析：
A. 观察电流表无法判断小灯泡是否达到额定电压，错误；
B. 手移动滑动变阻器滑片调节电压，眼睛观察电压表确认额定电压，正确；
C. 观察小灯泡发光不能准确判断是否达到额定电压，错误；
D. 题目问的是操作中的手眼分工，并非按开关时的情况，错误。
【答案】
B
【知识点】
测量小灯泡的电功率、滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查测量小灯泡电功率实验的基本操作，核心是明确实验目的（获取额定功率需控制额定电压），属于基础实验操作题，难度较低。
【难度系数】
0.7

3 一只灯泡的额定电压为220 V，为了确定该灯泡的额定功率，下述方案中最佳的是 ()

A.接入220 V电路中使之正常发光，再与标记有额定功率的灯泡比较亮度进行确定
B.在实验室里用伏安法测出灯丝电阻，再用公式 $P=\frac{U^2}{R}$ 进行计算
C.接入220 V电路中，测出通过灯泡的电流I，再用公式 $P=UI$ 进行计算
D.与其他标有220 V的灯泡从外观上比较确定

C 易知A、D不符合题意;灯泡的电阻随温度的变化而改变,B不符合题意。故选C。

【分析】要确定灯泡的额定功率，需让灯泡在额定电压（220V）下工作，测量此时的电功率才是额定功率。需逐一分析各选项的合理性，排除不符合要求的方案，选出最佳方法。
【解析】A选项：通过与标有额定功率的灯泡比较亮度来确定，亮度判断具有主观性，且受多种因素影响，无法准确得到额定功率，方案不合理；B选项：灯丝电阻随温度变化，实验室测得的是常温下的电阻，与灯泡正常发光时的电阻不同，用该电阻计算的功率不是额定功率，方案不合理；C选项：将灯泡接入220V额定电压的电路中，测出额定电压下的电流，根据公式P=UI计算，得到的就是额定功率，方案合理；D选项：通过外观比较确定额定功率，没有科学依据，方案不合理。综上，最佳方案是C。
【答案】C
【知识点】额定功率、电功率计算
【点评】本题考查额定功率的测量，核心是明确额定功率的定义（额定电压下的功率），需在额定电压下测量相关物理量，易错点是忽略灯丝电阻随温度变化的特性，题目难度较低，属于基础题。
【难度系数】0.6