电功率(4)1．小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L，按照图甲所示的电路，将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。

（1）请用笔画线代替导线，根据图甲所示的电路图，完成图乙所示实物图的连接。

（2）小明正确连接电路后，闭合开关，发现灯泡特别亮，此时电流表、电压表都有示数，出现该现象的原因可能是。

（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，记下三组数据如表，其中当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，这时通过小灯泡的电流是A。

实验次数电压U/V 电流I/A 小灯泡的亮度1 2.0 暗2 2.5 0.25 亮3 2.8 0.26 很亮分析如表，可以发现小灯泡亮度是变化的，小灯泡的亮度是由（填“实际功率”或“额定功率”）决定的。

小灯泡正常工作时的电功率为。

（4）完成上述实验后，小明认为把灯L换成定值电阻，该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”，于是继续进行下面的实验。

在探究“电流与电阻的关系”的过程中，应控制不变。

实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向（填“右”或“左”）移动。

2．为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5 V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V不变，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω1A”的R 2。

（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是。

（选填“R1”或“R2”）（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。

（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。

（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，你认为造成这一现象的原因可能是。

（选填字母）A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0～15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W．测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该实验所测小灯泡电功率偏（选填“大”或“小”）。

（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。

在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，他根据多组实验数据描绘出的I﹣U 图象如图丙所示，主要原因是：灯丝电阻随温度而变化，若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1，则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系，你认为最有可能的是。

A．U0=1.5U1 B．U0=2U1 C．U0=3U1 D．U0=4U1（6）有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系，你认为这种说法（选填“合理”或“不合理”），理由是。

3．学校实验室购买了一批质量合格标有“3.8V”的小灯泡，小明同学连接了如图1甲所示的电路，实验中各元件都完好，电源电压4.5V保持不变。

（1）小明同学连接的电路还有一根导线没有连接，请你用笔划线将电路连接好，要求：当滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数变小。

（2）小明正确连接完最后一根导线后，闭合开关，发现灯泡闪了一下不亮了，经检查灯泡烧坏了。

小明对老师说：小灯泡两端电压还没有达到3.8V怎么就烧坏了呢？请你解释出现这种现象的可能原因：。

（3）小明更换同规格的灯泡后，移动滑动变阻器的滑片，控制小灯泡两端电压达到不同值，将相关数据和发光情况记录在表格中。

当电压表的示数达到小灯泡的额定电压时，电流表的示数如图1乙所示，则小灯泡的额定功率是W。

（4）完成上述实验后，小明又将电路中的小灯泡换成发光二极管，其它元件均不更换，同样将发光二极管在不同电压下发光情况和相关数据记录在表格中。

小明根据表中数据分别作出小灯泡和二极管的I﹣U 图象如图2所示。

电压/V 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8小灯泡电流/A 0.23 0.24 0.25 0.27亮度微弱弱暗较亮亮电压/V 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8二极管电流/A 0.01 0.03 0.05 0.06 0.09亮度弱暗较亮亮很亮对比二者数据和图象，从电阻的角度看：小灯泡电阻随亮度增大而增大，发光二极管的电阻随亮度增大而。

从功率的角度看：在相同电压下，发光二极管的功率小却比小灯泡更亮一些。

发光二极管更亮一些的原因是。

4．小华做”测量小灯泡电功率”实验。

实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2. 5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表电压表开关各一个、规格分别为R1：“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。

（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变祖器规格为（R1/R2）。

（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华（能/不能）确定电路一定存在故障。

（3）如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡（短路/断路）。

（4）确定电路正确后。

移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图象如图乙所示，当小灯泡正常发光时。

小灯泡的额定功率为 W。

5．用标有“2.5V”小灯泡，进行“研究小灯泡的电功率”实验。

（允许加在小灯泡两端的最大电压为1.2U额）（1）进行实验：①如图1是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，正确连接图中实物电路。

②如图2，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数是A，灯泡额定功率是W。

（2）通过实验得到：灯泡实际功率越大，灯越亮。

试从能量转化角度解释“灯泡实际功率越大，灯越亮”的原因。

（3）以小灯泡为例，用数据说明选用电流表0.6A而不用3A量程的理由。

6．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关，于是找来额定电流均小于0.6A、额定电压是2.5V的灯L 1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。

（1）请你用笔画线代替导线，根据图1所示的电路图，将图2所示实物图连接完整。

（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。

原因是他把滑动变阻器的（填“A、B”或“C、D”）接线柱接入了电路。

（3）小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，滑片P向（填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表：次数电压/V 电流/A 实际功率/W 电阻Ω1 1.6 0.20 0.32 8.002 2.5 0.24 0.60 10.423 2.8 0.26 0.73 10.77（4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。

结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越。

（5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。

（6）小雷在实验结束后与同学们讨论：①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。

”这种说法错误的原因是小雷忽略了对小灯电阻的影响。

②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法（填“正确”或“错误”）。

7．（小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。

（1）请将图甲的实验电路连接完整。

后画出对应分电路图。

（2）小华连接的电路中，电流表接的是大量程，滑动变阻器的滑片滑到了阻值最大端。

在检查电路连接正确后，小明又进行了实验操作，并根据观察到的实验现象将电流表从大量程改为小量程。

则他进行了怎样的实验操作？观察到什么实验现象？实验操作：。

实验现象：。

（3）实验中，观察到小灯泡开始发光时，电压表的示数是0.5V．关于电压测量点的选择有如下三种方案。

应该选用方案。

甲：1.0V2.0V3.0V乙：1.0V2.5V4.0V丙：0.5V1.0V1.5V丁：2.0V2.5V3.0V（4）小刚在做该实验时，用数量和规格均满足实验要求的定值电阻代替了滑动变阻器。

请分析说明用定值电阻代替滑动变阻器做实验的两点不足。

①；②。

（5）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。

根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是瓦。

该图象不是直线，主要原因是。

（6）小力受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。

在老师的帮助下通过实验得到该LED的电流电压图象如图丙所示，查阅资料知道该LED的额定电压为3V，结合图象可得该LED的额定功率为W．小明进一步发现，在额定电压下工作时，LED比小灯泡亮，请对此现象作出解释。

8．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。

于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L 1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究。

电阻/Ω次数电压/V 实际功率/W1 1.6 0.20 0.32 8.002 2.5 0.24 0.60 10.423 2.8 0.26 0.73 10.77（1）若小雷连接实物路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。

原因是他滑动变阻器。

（2）请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。

（3）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。

结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越。

（4）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变表的量程，一组的同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处。

（5）有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确。

“这种说法错误的原因是忽略了对小灯电阻的影响。

（6）有同学认为该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。

你认为这种说法（选填“正确”或“错误”）。

9．小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。

电源电压恒为6V，R是滑动变阻器。

（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至（选填“左”或“右”）端。

闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的（填字母）两个接线柱接入了电路。

（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器规格是（选填字母）。