知识点 用电流表、电压表测电功率
现要测量小灯泡的功率(待测小灯泡额定电压为2.5 V)。小薇同学选择了满足这个实验要求的器材,并连接了部分电路,如图甲所示。

(1)小薇连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线。
(2)请根据图甲实验电路画出此实验的电路图。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.2 V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的功率为 W。
(4)若要测量小灯泡在额定电压下的电功率,她下一步的操作是。

1. 如答图(1)所示
2. 如答图(2)所示
3. 0.3 0.66
4. 继续向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为2.5 V,记录此时对应的电流表示数

【分析】
本题围绕测量小灯泡功率的实验展开，分四小问：
1. 第(1)问：需明确电压表应并联在小灯泡两端，据此找出图甲中连接错误的导线，修正电路；
2. 第(2)问：根据正确的实物电路，按电流路径绘制电路图，注意电表的连接方式；
3. 第(3)问：先确定电流表量程，再读取电流值，利用公式P=UI计算小灯泡的功率；
4. 第(4)问：要使灯泡电压达到额定值，需调节滑动变阻器减小其接入电阻，从而增大灯泡两端电压至额定电压。
【解析】
(1) 电路纠错：图甲中，电压表错误并联在滑动变阻器和灯泡两端，应改为并联在灯泡两端，在错误导线上画“×”，正确连接如答图(1)所示；
(2) 电路图绘制：电流从电源正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、灯泡、电流表，回到电源负极，电压表并联在灯泡两端，电路图如答图(2)所示；
(3) 电流表读数：电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A；此时小灯泡功率P=UI=2.2V×0.3A=0.66W；
(4) 额定功率测量操作：要使灯泡两端电压从2.2V增大到额定电压2.5V，需减小滑动变阻器接入电路的电阻，故应向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记录此时电流表示数。
【答案】
1. 如答图(1)所示
2. 如答图(2)所示
3. 0.3；0.66
4. 继续向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为2.5 V，记录此时对应的电流表示数
【知识点】
用电流表、电压表测电功率；滑动变阻器的使用；电流表读数
【点评】
本题是测量小灯泡电功率的经典基础实验题，全面考查了实验电路纠错、电路图绘制、电功计算及实验操作步骤，注重对学生基础实验技能掌握情况的考查。
【难度系数】
0.7

1.测量小灯泡的电功率的实验电路如图所示，实验中选择“2.5 V”规格的小灯泡。下列说法中正确的是（）。


A.电压表应选择0~15 V测量范围
B.实验中应将各组小灯泡的电功率求平均值
C.调节滑片时发现小灯泡亮度发生变化，这是由小灯泡的实际功率变化引起的
D.实验中若发现无法调到小灯泡的额定电压，一定是因为电源电压过低

1. C

【分析】本题考查测量小灯泡电功率实验的相关知识，需结合实验原理、量程选择、电功率的意义、亮度的决定因素等知识点逐一分析选项：
1. 选项A：电压表量程应根据小灯泡额定电压选择，额定电压2.5V，选0~3V量程更合适，0~15V量程分度值大，测量误差大，据此判断A错误；
2. 选项B：小灯泡的电功率随两端电压变化而变化，不同电压下的实际功率不同，求平均值无意义，据此判断B错误；
3. 选项C：灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率变化时亮度随之变化，据此判断C正确；
4. 选项D：无法调到额定电压的原因可能是电源电压过低，也可能是滑动变阻器最大阻值太小导致分压不足，并非“一定是电源电压过低”，据此判断D错误。
【解析】
A. 小灯泡额定电压为2.5V，电压表应选择0~3V量程，若选0~15V量程，分度值过大，测量结果误差大，故A错误；
B. 实验中测量的是小灯泡在不同电压下的实际功率，小灯泡的实际功率随两端电压变化而变化，求电功率的平均值没有实际意义，故B错误；
C. 灯泡的亮度由其实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；调节滑动变阻器滑片时，电路中电流和灯泡两端电压改变，小灯泡的实际功率随之变化，因此亮度发生变化，故C正确；
D. 若无法调到小灯泡的额定电压，可能是电源电压过低，也可能是滑动变阻器的最大阻值太小，导致滑动变阻器分压不足，无法使灯泡两端电压达到额定电压，并非“一定是电源电压过低”，故D错误。
【答案】C
【知识点】测量小灯泡的电功率、实际功率与亮度的关系、电压表量程选择
【点评】本题围绕测量小灯泡电功率实验的核心考点设置选项，考查学生对实验细节的掌握情况，属于基础实验题，需要学生熟悉实验中的量程选择、电功率的物理意义等知识点。
【难度系数】0.6

2. 在测量小灯泡的电功率时,电源电压为3 V,小灯泡上标有“2.5 V”字样。

2题图
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并补画出正确连接的导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电路(选填“一定”或“不一定”)出现了故障。
(3)电路连接正确后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,得到小灯泡的I-U图像如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。由图可知,滑动变阻器的规格应选择。
A. 10 Ω 1 A B. 15 Ω 1 A
C. 25 Ω 1 A D. 30 Ω 1 A
(4)当电路中的电流最小时,小灯泡的实际功率与滑动变阻器消耗的功率之比为。

2. (1) 如答图所示
(2) 不一定
(3) 0.625 C
(4) 1:5

【分析】
本题为测量小灯泡电功率的实验题，需依次结合电路连接规则、电路故障分析、电功率计算、欧姆定律应用等知识点解题：
1. 电路连接：电压表需并联在小灯泡两端，据此找出错误导线并修正；
2. 故障分析：闭合开关后小灯泡不亮，可能是滑动变阻器阻值过大导致电流过小，不一定是电路故障；
3. 额定功率计算：额定电压下的功率为额定功率，从I-U图像提取额定电压对应的电流计算额定功率；再根据最小电流时的电路电压、电流，计算滑动变阻器最大阻值，选择合适规格；
4. 功率比值：找到最小电流时灯泡和滑动变阻器的电压，结合电流计算功率，进而求出比值。
【解析】
(1) 电压表应并联在小灯泡两端，原电路中电压表连接错误，错误导线为连接灯泡右端与滑动变阻器右端的导线，在该导线上打“×”，将电压表并联在小灯泡两端，如答图所示。
(2) 闭合开关后，若滑动变阻器接入阻值过大，电路电流过小，小灯泡实际功率太小，也会不发光，因此电路不一定出现故障。
(3) 小灯泡额定电压为2.5V，由图乙可知，当U=2.5V时，电流I=0.25A，故额定功率P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W；
当电路电流最小时，I最小=0.1A，此时小灯泡两端电压U灯=0.5V，电源电压U=3V，滑动变阻器两端电压U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V，滑动变阻器最大阻值R滑最大=U滑/I最小=2.5V/0.1A=25Ω，故滑动变阻器规格选C（25Ω 1A）。
(4) 电流最小时，小灯泡实际功率P灯=U灯I最小=0.5V×0.1A=0.05W，滑动变阻器功率P滑=U滑I最小=2.5V×0.1A=0.25W，故比值P灯:P滑=0.05W:0.25W=1:5。
【答案】
(1) 如答图所示
(2) 不一定
(3) 0.625；C
(4) 1:5
【知识点】
测量小灯泡的电功率、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点，需结合I-U图像提取数据，重点掌握滑动变阻器最大阻值的计算方法，整体难度适中。
【难度系数】
0.5