题目

小英同学用电压表和电流表研究2.5V小灯泡的功率，实验电路中还有两条导线未连接，请你将该实验电路连接完整．电路连接正确后，闭合开关，发现灯泡不发光，电压表示数为零．将滑动变阻器滑片从阻值最大位置滑到中点，电流表示数为0.3A，灯泡仍不发光，电压表示数仍为零．则这个电路的故障位置及性质是______．故障排除后，她将小灯泡两端的电压由低到高做了6次实验，并记录了各次的电压值和电流值．根据这些数据绘制了小灯泡中的电流随电压变化的图象，由图象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

灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，且电压表必须选 择一上一下的接线柱，如图： 当闭合开关后，发现灯泡不发光，电压表示数为零．将滑动变阻器滑片从阻值最大位置滑到中点，电流表示数为0.3A，灯泡仍不发光，这说明该电路中有电流，但灯泡中没有电流通过，即表明此时灯泡发生短路； 灯泡的额定电压是2.5V，分析图乙可知，电压为2.5V时的电流是0.3A，故其额定功率是P=UI=2.5V×0.3A=0.75W． 故答案为：电路连接如上图；灯泡处短路；0.75．

考点梳理

初中三年级物理试题“小英同学用电压表和电流表研究2.5V小灯泡的功率，实验电路中还有”旨在考查同学们对 测量电功率的实验、 电路的连接、 电功率，额定功率、 ……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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• 测量电功率的实验
• 电路的连接
• 电功率，额定功率

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

 

伏安法测电阻与测功率的异同点：

		测小灯泡的电功率	测电阻
相同点	所测物理量	灯泡两端的电压(U)和通过灯泡的电流(I)
	电路图
	连入电路时	开关断开，滑动变阻器位于阻值最大处
不同点	原理	P=UI
	计算公式	P=UI
	滑动变阻器作用	保护电路，控制灯泡两端电压	保护电路，改变电路中的电流