题目
小明同学在测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时，他连接实物电路如图所示．
（1）连接电路时，开关应处于______（填“闭合”或“断开”）状态．为保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片P调到______（填“A”或“B”）端．
（2）小明合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节变阻器滑片，小灯泡始终不亮，于是小明提出如下猜想：
A．可能是灯丝断了 B．可能是小灯泡短路 C．可能是变阻器断路
究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表和电压表均无故障，以下判断结果均填猜想序号）．
①电流表示数不为零，电压表示数为零，判断结果为______；
②电流表示数为零，电压表示数不为零，判断结果为______；
③电流表示数为零，电压表示数为零，判断结果为______．
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实验次数 |
1 |
2 |
3 |
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电压U/V |
2.0 |
2.5 |
2.8 |
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电流I/A |
0.19 |
0.22 |
0.23 | （3）排除故障后，调节滑动变阻器，测得如上表中的三组数据．小明按1、2、3次的实验顺序观察到小灯泡越来越亮，小明根据观察到的现象和表格中的数据总结出：小灯泡的实际功率______，小灯泡越亮．
（4）根据表格中数据计算可知，小灯泡的额定功率是______W． |
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
（1）为了保护电路，在接线过程中，开关应断开，以避免因接线错误造成短路将电源烧坏；
同理为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处，即A端．
（2）①如果小灯泡短路，灯泡中无电流通过，所以不亮；电流表测量通过滑动变阻器的电流，有示数；电压表与导线并联，示数为零．所以电流表示数不为零，电压表示数为零，原因可能是小灯泡短路．所以判断结果为B；
②如果变阻器开路，整个电路都开路，电流表、电压表都处于开路状态．所以电流表示数为零，电压表示数为零，原因可能是变阻器开路．判断结果为A；
③如果灯丝断了，灯泡处断路，电流表无电流通过，示数为零；电压表测量电源电压，有示数．所以电流表示数为零，电压表示数不为零，原因可能是灯丝断了．判断结果为C．
（3）分析数据得：
P1=U1I1=2.0V×0.19A=0.38W，
P2=U2I2=2.5V×0.22A=0.55W，
P3=U3I3=2.8V×0.23A=0.644W．
实验小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是：小灯泡的实际功率越大，亮度越亮．
（4）灯泡两端电压为额定电压U=2.5V，灯泡正常发光，此时I=0.22A电压，所以此时的功率为额定功率，
即：P额=P2=0.55W．
故答案为：（1）断开； A；（2）①B； ②A； ③C；（3）越大；（4）0.55． |
考点梳理
初中三年级物理试题“小明同学在测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时，他连接实物电”旨在考查同学们对
测量电功率的实验、
电功率的计算、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
考点名称：测量电功率的实验
测量电功率实验的目的和原理：
1. 实验目的：
1）测定小灯泡额定电压下的电功率；
2）测定小灯泡略高于额定电压下的电功率；
3）测定小灯泡略低于额定电压下的电功率。
2. 实验原理：P=UI
根据公式P=UI，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P＝UI计算电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。
3. 实验方法：伏安法
伏安法测小灯泡的电功率：
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实验电路图 |
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实验器材 |
电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、灯座、开关、导线若干 |
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实验步骤 |
（1）按电路图连接好电路；
（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。
（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）。
（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。
（5）计算出三种情况下小灯泡的电功率
（6）断开电路，整理器材。 |
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实验表格 |
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次数 |
电压U（V） |
电流I（A） |
电功率P（W） |
灯泡亮度 |
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实验结论 |
U实=U额，P实=P额，正常发光；
U实>U额，P实>P额，比正常发光更亮；
U实<U额，P实<P额，比正常发光更暗。 |
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注意事项 |
(1)选择的器材规格要合适，例如滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的额定电流；
(2)连接电路时开关断开，滑动变阻器滑到阻值最大处；
(3)使小灯泡的电压高于额定电压时，要注意观察电压表示数的变化，以免电压过高，烧坏小灯泡 |
伏安法测电阻与测功率的异同点：
补充：
(1)伏安法测功率。滑动变阻器的作用是保护电路和控制灯泡两端电压。多次测量的目的是为了测量不同电压下小灯泡的实际功率，不是为了多次测量求平均值。所以设计的表格中没有“平均功率” 这一栏。
(2)伏安法测定值电阻时，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路中的电流和电阻两端电压，因电阻阻值不变，这是为了多测几组对应的电压、电流值，多测几次电阻值，用多次测量求平均值来减小误差。
(3)伏安法测小灯泡电阻时，由于灯丝电阻大小与温度有关。在不同的工作状态下，小灯泡温度不同。灯丝电阻也不同。因此测灯丝电阻时滑动变阻器的作用是为了保护电路和改变电路中的电流，不是为了多次测量求平均值。
随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义。为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况，所以电功率不能求平均值。
考点名称：电功率的计算
电功率的计算：
电灯电器有标志，额定电压(U0)额功率(P0)。
正常发光用电流，I等P0除U0.I=P0/U0.
电压改变功率变，其中电阻是不变。
遇见电器求电阻，R等U2除以P，R=U2/P.
电功率的四个表达式：（1）定义式：P=W/t。（2）反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。（4）式P=U2/R。
电功率计算同类试题：
同类试题1：
某灯泡甲上标有“PZ220-40”的字样，“PZ”表示普通白炽灯，正常发光时工作电流是____0.18A．若将它与“220V 60W”的灯泡乙串联接入照明电路，两灯工作时，较亮的是____甲灯 （填“甲”或“乙”）．
解：灯泡甲正常发光时工作电流为I=PU=40W220V≈0.18A；根据R=U2P可知，额定电压相同时，甲灯泡的额定功率小，电阻大；当两灯泡串联时，通过的电流相等，由P=I2R可知，甲灯泡电阻大，实际功率就大，故灯泡较亮．故答案为：0.18；甲．
同类试题2：
在一个标有“PZ220-60”的白炽灯的两端加上220V电压，灯泡消耗的实际功率为____60W；而如果电压换成110V，灯泡消耗的实际功率又为____15W．
解：（1）白炽灯的两端加上220V电压，因U实=U额，则灯泡正常发光时，所以，P实=P额=60W；（2）解：已知灯泡的额定电压是220V，额定功率是60W，灯泡的电阻值： R=U2额P额=(220V)260W=807Ω；灯泡的实际功率：P=U2实际R=(110V)2807Ω=15W．故答案为：60；15．
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