1、 1 测量小灯泡的电功率变式训练 “测小灯泡功率”的问题之所以成为中考热点，是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。如串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，现象观察，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电功率的计算，电源的合理选择、表格的设计等。 一、基础知识 1实 验的依据： P=UI（ P 额 =U 额 I 额 ） 2测量的物理量： U， I（ U 额 ， I 额 ） 3实验基本电路图： 4实验的正确步骤： 5数据的记录及应观察的现象： 二、例题 例题 1、 某同学在做“测定小灯泡 功率”的实验中，所用滑动变阻器的阻值范围为 020 欧，额定电流
2、为 2 安，灯泡上标的字样模糊。他按图 1 1 所示的电路图正确连接电路，实验时，他把滑片 P 从 B 向 A 移动，观察灯泡发光情况，发现滑片 P 移到中点附近某位置时，灯泡发光正常。此时电压表 V1、 V 和电流表 A 的示数如图 1 2 所示。请你读出三只电表的示数，求出该同学测得的小灯泡额定功率。 （知识点：串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，滑动变阻器的使用，实验的操作步骤，欧姆定律，电功率的计算。） 变式训练 1： 某同学在做“测定小灯 泡功率”的实验中，所用电源为若干节新干电池，小灯泡的额定电压为 3.8 伏特。在测定小灯泡的额定功率时，该同学发现实验所用电压表
3、的 015伏特量程档坏了，而 03 伏特量程档完好，实验所用的其他器材也都完好。在不更换实验器材的条件下，这位同学想了一个巧妙的方法测出了小灯泡的额定功率。请讨论电源应取几节新干电池，画出该同学的实验电路图，并简要说明实验的操作步骤及判断小灯泡是否正常发光的方法和理由。 2 变式训练 2： 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压是 3.8 伏，估计小灯泡的额定功率在 1 瓦以内， 但电压表的大量程已坏，其余仪器正常，某同学经过思考，想出了一个好方法，在不损坏仪器的前提下，他顺利的测出了额定功率。（电流表的示数如图1 3）。请按照要求回答： （ 1）电流表的示数为多少？并说明理由。
4、（ 2）电源应用几节新干电池串联？并说明理由。 （ 3）说出该同学如何正确使用电压表的实验步骤，并列式算出小灯泡的额定功率。 变式训练 3： 某同学在做“测定小灯泡功率”的实验中，电源电压为 6 伏，小灯泡的额定电压为 3.8 伏。实验时该同学发现电压表 0 15 伏量程档坏了，而 0 3 伏量程档完好，实验所用其他器材也都完 好。该同学经思考后，连接了一个电路，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，测得电压为 3 伏。然后改变电压表的位置，组成 个新的电路，又移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，这时电流表的示数为 0.2 安。最后得到了小灯泡的额定功率。 （ 1）画出该 同学实验过程的两个电路
5、图。 （ 2）简述判 断小灯泡正常发光的理由。 （ 3）求出小灯泡的额定功率。 例题 2、 某同学用导线把电源 (电压为 4.5 伏 )、电键、电流表、标有“ 20 2A”字样的滑动变阻器、小灯泡连成串联电路进行实验，其中灯泡上只有所标“ 0.2A” (指小灯正常工作 电流 )字样清晰可见。闭合电键 后，他调节滑动变阻器的滑片位置，使小灯正常发光，这时，他发现滑片的位置恰好在中点上 (即 滑动变阻器连入电路的电阻为 10 欧 )。经过思考、分析，该同学得出了小灯泡的额定功率。 （ 1）画出该同学的实验电路图。 （ 2）简要说明该同学如何判定小灯是正常发光的。 （ 3）求出小灯泡的额定功率。 （
6、知识点：串联电路的电流、电压特点，电流表的使用，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电功率的计算。） 变式训练 1： 某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，用导线把学生电源（电压为 6 伏）、电流表、电键、标 有“ 10 2A”字样的滑动变阻器和小灯泡连成串联电路进行实验。其中灯泡上所标的“ 0.3A”字样清晰可见。当他闭合电键后，发现小灯发光偏暗。接着调节滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡正常发光，这时，他发现滑片的位置恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为 5 欧）。经过思考、分析，该同学得出了小灯泡的额定功率。 （ 1）画出该同学的实验电路图。 （ 2）简要说明该同学是如何判定小灯正常发光的。 （ 3
7、）求出小灯泡的额定功率（写出主要的计算过程）。 变式训练 2： 某同学利用电压未知的电源、标有“ 50 1A”字样的 滑动变阻器、标有“ 0.25A”字样的小灯泡、两只电键、电流表和若干导线测定小灯泡的额定功率，该同学经过思考先画出实验电路图，然后按照正确的实验步骤进行操作，并将电键 S1闭合、 S2断开，读出电流表3 的示数为 0.2A，这时他就求出了电源电压，然后该同学边思考边实验，再移动滑动变阻器的滑片到中点位置，此时小灯恰好正常发光。 （ 1）请你画出该同学的实验电路图。 （ 2）请简述小灯正常发光的理由。 （ 3）请求出小灯泡的额定功率。 变式训练 3： 某同学用电压为 6 伏的电源
8、、标有“ 50 2A”字样的滑动变阻器、标有“ 0.22A”字样的小灯泡、电流表各一只、电键两只、导线若干，组成某一电 路。当闭合电键 K1，移动滑动变阻器滑片，直至小灯正常发光，然后他在不接触其他任何器材的情况下，再闭合电键 K2，发现电流表示数为 0.4A，且小灯不亮。请你画出该同学实验的电路图，并替他算出小灯泡的额定功率。 例题 3、 某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，所用电源的电压为 6 伏，滑动变阻器标有“ 20 2A”字样，灯泡上标的字母模糊，但其额定电压可能是 2.2 伏或 3.8 伏。他按图 2 1 所示的电路进行实验。实验时他调节滑动变阻器滑片 P 的位置，观 察小灯的发光
9、情况，当他认为小灯接近正常发光时，再去观察电压表和电流表的示数，观察到的现象如图 3 2所示。该同学经过思考、分析后，重新进行实验，使小灯泡正常发光，此时，滑片 P 的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为 10 欧）。（ 1）简述产生图 3 2 所示现象的原因；（ 2）求出小灯泡的额定功率。 （知识点：串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电功率的计算） 变式训练 1： 如图 3 3 所示是某同学测定小灯泡功率的实验电 路图，所用器材完好，小灯泡上标有“ 0.2A” 字样。该同学闭合电键后，移动滑动变阻器滑片，发现甲表反偏转，乙表
10、指针不动且小灯泡不亮。该同学经过思考、分析后，重新进行实验，使小灯泡正常发光，这时电压表的示数如图 3 4 所示。 （ 1）简要分析该同学初次实验中的错误。 （ 2）求出小灯泡的额定功率。 4 变式训练 2： 某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，所用电源因电池陈旧而电压未知，但其电压高于小灯泡的额定电压。滑动变阻器标有“ 2A 20”字样，标有“ 2.5V”字样且规格相同的小灯泡若干个，他按照图 3 5 所示的电路按正常操作步骤进行实验。当 P 移在 b 端时，他闭合电键，发现电压表无读数，电流表读数为 0.28 安，灯不亮。移动滑片 P 灯仍不亮，断开电键，换一个新的小灯泡，再闭合电键，灯亮
11、，电流表读数减少，但电压表无读数。把电压表换一个量程，仍无读数。该同学经过思考、分析后，重新进行实验，使小灯泡正常发光，此时 P 的位置恰好在滑动变阻器的中点上。 （ 1）简述产生上述实验故障的原因。 （ 2）求出小灯泡的额定功率。 变式训练 3： 某同学在“测定小灯泡功率”的实验时，所用滑动变阻器标有“ 20 2A”字样，甲、乙两灯分别标有“ 3.8V”和“ 2.5V”字样。该同学先把甲灯接入电路，但闭合电键后，无论怎样移动滑片 P，灯始终不亮，电压表示数为 4.5 伏。然后该同学把甲灯取下，换上乙灯重新实验，乙灯发光，当他把滑片移到中点处时（即变阻器接入电路的电阻为 10欧），乙灯正常发光
12、。（ 1）试分析甲灯不能 发光的可能原因。（ 2）简述判定乙灯正常发光的理由。（ 3）求出乙灯的额定功率。 例题 4、 某同学利用电源、电流表、电压表、电键、标有“ 50 2A” 字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“ 0.3A” 字样清晰可见，电压 表 015 伏档损坏，小灯的额定功率估计为 1.5 瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压表和电流表的示数分别为 2 伏和 0.2 安。接着他边思考边实验，直至小灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为 25）。（ 1）画出小灯正常发光时的电路图，并简述判定小灯正常发光的理由。（ 2
13、）求出小灯泡的额定功率。 5 （知识点：串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电功率的计算。） 变式训练 1： 某同学利用电源、电流表、电压表、电键、滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率。其中灯泡上所标“ 0.3A” 字样清晰可见，电源电压为 12 伏，电压表 015伏档损坏，小灯的额定功率估计为 1.5 瓦左右。该同学实验步骤正确。当闭合电键时，电压表和电流表的示数分别为 2 伏和 0.2 安。接着他边思考边实验，直至小灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上。（ 1）画出小灯正常发光时的电路图，并简述判定小灯正常发光的
14、理由。（ 2）求出小灯泡的额定功率。 变式训练 2： 在测定小灯泡功率的实验中，某同学选用四节新的干电 池作电源，额定电压为3.8 伏的小灯泡（估计额定功率为 1 瓦左右），以及实验所须的其他器材。他按如图 4 1 所示电路图正确连接实验器材，组成实验电路。当滑片 P 在 b 端时，他闭合电键 K，电压表和电流表的示数如图 4 2 所示，他将滑片 P 向 a 端移动的过程中，发现当小灯泡正常发光时，滑片 P 正好在滑动变阻器的中点上（即连 入电路的电阻正好是其最大阻值的一半）。此时由于电流表表盘上的 刻度较模糊而无法准确记录。该同学经过思考、分析，最后求出了小灯泡的额定功率。请你根据上述实验过
15、程，帮这位学生求出小灯泡的额定功率。 变式训 练 3： 某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，器材完好，小灯泡标有 4.5 伏字样，连接电路后，电压表、电流表示数均为零，闭合电键后，两表示数分别为 10 伏和 0.2 安，调节滑动变阻器滑片 P，发现两表示数均不变，且小灯泡亮度很暗，该同学立即切断电键检查电路，且按要求正确连接并操作。再次闭合电键，两表示数分别为 2 伏和 0.2 安，然后边思考边操作，直至灯泡正常发光，滑动变阻器滑片正好在中点上。 （ 1）画出该同学一开始连接的电路图。 （ 2）求出小灯泡正常发光时的额定功率。 例题 5、 某同学做“测定小灯泡的功率”实验，电源 电压是 1.5
16、 伏的整数倍（即电源有几节干电池串联组成），滑动变阻器标有“ 5 3A”字样，所用小灯泡的额定电压为“ 2.2 伏”、“ 2.5 伏 ” 和“ 3.8 伏”中的一个，估计小灯的额定功率在 1.2 瓦以内。该同学正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点附近某位置时，小灯正常发光。此时电流表的示数如图 5 1 所示。求：（ 1）小灯正常发光的 电流，并简要说明理由。 （ 2）小灯的额定电压，并简要说明理由。 （ 3）小灯的额定功率。 （知识点：串联电路的电流、电压特点，电流表、电压表的使用及读数，滑动变阻器 的使用，欧姆定律，电功率的计算，电源的合理选择） 6 变式训练 1：
17、 某同学在“测定小灯泡功率”的实验中，所用电源电压是 1.5 伏的整数倍（即电源有几节干电池串联组成），滑动变阻器标有 “ 20 2A”字样，小灯泡上“ 2.5 伏 ” 字样清晰可见，估计小灯的额定功率在 0.3 瓦 1.3 瓦之间。该同学正确连接电路，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯正常发光，此时滑片 P 的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为 10 欧）。（ 1）简述该同学是如何判定小灯泡正常发光的。 （ 2）分析并求出小灯泡的额定功率（写出两种 可能）。 变式训练 2： 某同学利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电键和若干导线测定小灯泡的额定功率。滑动变阻器上标有“
18、10 1A” 字样。估计小灯泡的额定功率在 1 瓦以内，所用小灯泡的额定电压为“ 2.2V”和“ 2.5V”中的一个。该同学连接电路正确，闭合电键后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数无变化，电压表示数始终是 4 伏。接着他边思考边改进实验，直到小灯正常发光，这时滑动变阻器的滑片恰好在中点附近，此时电流表的示数如图 5 2 所示。 （ 1）指出该同学在实验中曾经可能发生的问题。 （ 2）小灯泡正常 发光时的电流，并简单说明理由。 （ 3）小灯泡的额定电压，并简单说明理由。 （ 4）小灯泡的额定功率。 变式训练 3： 某同学在做“测小灯泡功率”的实验中，采用了 10 伏的电源，滑动变阻器上标有
19、“ 50 2A”字样，小灯泡的额定电压是 2.5 伏。他正确连接好电路后，当把滑片 P 移到滑动变阻器的中点时，小灯泡恰好正常发光。于是他记录下电流表的示数并算出小灯泡的额定功率为 3.75 瓦。老师看到后说：你太粗心了，错了。但该同学电路连接正确，各元件也均完好无损。 请你帮助该同学找出他错误的原因，并算出小灯泡的额定功率本 来应该是多少？ 例题 6、 某同学利用 电源、电流表、电压表、电键、标有“ 20 2A” 字样的滑动变阻器和若干 导线测定小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为 3.8 伏该同学实验步骤正确，实验数据记 录在下表中。当电键刚闭合时，电流表和电压表的示数分别为 0.2 安、
20、 2 伏 ，此时小灯泡较暗。当滑动变阻器的滑片恰好在中点上 (即变阻器连入电路的电阻为 10 欧 )，小灯正7 常发光。当他旋去小灯泡后，此时电流表无示数，电压表的示数为 6 伏。请你根据上述实验情况将表格中的数据 和灯 的 亮暗程度填写完整。 （知识点：串联电路的电流、电压特点，电 流表、电压表的使用及读数，电学实验的操作步骤，现象观察，实验故障，滑动变阻器的使用，欧姆定律，电功率的计算，表格的设计） 物理量 实验序号 电压 (伏 ) 电流 (安 ) 灯的 亮暗程度 灯的功率 (瓦 ) 额定功率 1 2 3 6 0 变式训练 1： 某同学在做“测定小灯泡的功率”实验中，所用器材有电源、电流表
21、、电压表、电键、标有“ 10 2A”字样的滑动变阻器和若干导线，其中灯泡上标有“ 0.3A”字样，估计小灯的额定功率为 1.5 瓦左右。该同学正确连接电路，实验步骤正确。当 闭合电键时，小灯发光较暗，电流表、电压表示数分别如图 6 1 所示。他调节滑动变阻器滑片位置，使小灯正常发光，这时，他发现滑片的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为 5欧）。他继续移动滑片，发现电流表示数的最大值为 0.34 安，此时小灯比正常发光时亮。（ 1）简要说明该同学是如何判定小灯泡正常发光的；（ 2）在下表中补上实验数据表格的有关栏目；（ 3）根据该同学的实验过程及观察到的现象将有关的数据填入表格内。（
22、 4）小灯泡的额定功率 = _。 变式训练 2： 某同学利用如图 6 2 所示的电路测定小灯的功率，小灯的额定电压为 4 伏，小灯额定功率在 2 瓦以内，所用滑动变阻器上标有“ 25 1.5A”字样，电源电压不变，该同学实验步骤正确，闭合电键 S，观察到电流表的示数为 0.2 安，电压表的示数为 1 伏，当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置 (即滑动变阻器接入电路的电阻为 12.5 欧 )时，小灯两端电压为 2 伏。接着他继续把滑动变阻器滑片移到某位置时，小灯正常发光，电流表示数如图 6 3 所示。请在下表中 将该同学尚未记录的数据填写完整，并计算出额定功率 = _。 (计算功率时，精确到 0.
23、01 瓦 ) 物理量 实验序号 小灯 亮暗程度 1 2 3 8 变式训练 3： 某同学在做“测定小灯泡功率”的实验中，所用器材有电源、电压表、电流表、电键、标有“ 20， 2A”字样的滑动变阻器和若干导线，其中灯泡上标有“ 3.8V” 字样，电压表“ 015V”档损坏，估计小灯的额定功率为 1 瓦左右，该同学正确连接电路，实验步骤正确。当闭合电键时，小灯发光较暗，电压表和电流表的示数分别为 2 伏和 0.2安。他继续移动滑片，发现无法使小灯正常发光。接着他经过思考后，重新连接 电路进行实验，发现电压表、电流表的示数分别如图 6 4 所示时， 小灯正常发光。该同学继续移动滑片到某一位置时，电压表、电流表的示数分别如图 6 5 所示，此时小灯比正常发光时亮。（ 1）在下面的方框内 画出小灯正常发光时的电路图。（ 2）在下表中补上实验数据表格的有关栏目。（ 3）根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格内。 9 参考答案
