题目

小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用器材有额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的电源、滑动变阻器、电表、开关和导线．实验前电压表和电流表已调零，实验时用导线a、b、c、d、e、f、g按图示方式连接电路． （1）闭合开关前应把滑动变阻器滑片P调到______（选填“A”或“B”）端． （2）闭合开关，调节滑动变阻器，结果出现了下列现象，请分析其原因： a．小灯泡不亮，电压表示数始终为3V，电流表示数始终为零，则可能是导线______出现断路； b．小灯泡能发光，电流表有示数，电压表示数始终为零，则可能是导线______出现断路． （3）排除故障后，调节滑动变阻器，测得的三组数据如下表．则小灯泡的额定功率为______W． 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.5 2.8 2.0 电流I/A 0.30 0.32 0.26

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）滑动变阻器接入右半段，滑片处于左端，滑动变阻器连入电路的电阻最大． （2）a、灯泡不亮，电流表无示数，电路断路．电压表示数为3V，测电源电压，与电源连通，所以电压表并联的那部分断路，所以导线a断路． b、如果电压表并联以外的电路断路，整个电路断路，灯泡和电流表都不工作． 如果电压表并联的部分短路，即灯泡短路，灯泡不会发光． 如果电压表断路，不影响电路中各元件工作，只是电压表示数为0． 所以导线b断路． （3）P=UI=2.5V×0.3A=0.75W． 故答案为：（1）A；（2）a；b；（3）0.75．

考点梳理

初中三年级物理试题“小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中，所用器材有额定电压为2.5”旨在考查同学们对 滑动变阻器、 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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• 滑动变阻器
• 测量电功率的实验
• 电功率的计算

考点名称：滑动变阻器

滑动变阻器：滑动变阻器是电路中的一个重要元件，它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。

(1)构造：滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。

(2)符号：常用Rx表示，元件符号位

(3)工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，可以逐渐改变电阻。

(4)优缺点：

优点：能连续地改变接人电路的电阻值;缺点：不能直接读出电阻值的大小。

滑动变阻器的作用

连接在电路中的滑动变阻器，能够起很多作用.

(1)若利用图甲研究欧姆定律，则在该实验中：“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时，滑动变阻器的作用是改变导体两端电压;

“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时，滑动变阻器的作用是保持导体两端电压不变。

(2)若图乙是伏安法“测小灯泡电阻”的实验，则在该实验中，滑动变阻器的作用是为了进行多次测量，从而可以发现电压的大小对小灯泡灯丝电阻有影响;图乙也是伏安法测小灯泡额定电功率的实验，在该实验中，滑动变阻器的作用是为了使小灯泡两端的电压达到额定电压，从而使小灯泡正常发光.

(3)不论甲、乙两个电路研究目的是什么，滑动变阻器对两个电路起的共同作用是保护电路。

滑动变阻器的接法

1、限流式连接方式的特点

滑动变阻器用作限流时，其连接如图1所示。它是把滑动变阻器串联在电路中，用以控制或调节电路中的电流。使用时，连接滑动变阻器的导线应分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱。此电路中，待测电阻Rx两端电压的调节范围约为E·Rx/(R+Rx)和E之间。

2、分压式连接方式的特点

滑动变阻器用作分压时，其连接如图2所示。它是从滑动变阻器上分出一部电压在待测电阻上。其优点是当它的滑动触头从a端向b端滑动时，待测电阻Rx上可分得从零开始连续变化的所需电压(限流式不能)，电压的调节范围是0和E之间，比用作限流时调节范围要大。

用滑动变阻器改变电流的方法

1.根据实际需要对滑动变阻器进行选择。每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值，通过它的电流不能超过最大电流值。

例如：滑动变阻器铭牌上的“20 Ω2A”是指滑动变阻器连入电路的最大阻值为20Ω，通过滑动变阻器的电流不能超过2A。

2.滑动变阻器一般与被控制部分串联。

3.为了保护电路，在闭合开关前要使滑片处于滑动变阻器阻值最大的位置。

4.滑动变阻器在接入电路时必须采用两个接线柱 “一上一下”的连接方法。

5.要使灯泡的亮度变亮，即需要使电路中的电流变大，则应该让滑动变阻器连入电路中的阻值变小。

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：

实验电路图
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
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。
实验表格	次数 电压U（V） 电流I（A） 电功率P（W） 灯泡亮度
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。
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