实验6：测量小灯泡的电功率
命题要点：
1. 实验原理：P＝UI
2. 滑动变阻器的作用：保护电路；改变电路中电流
3. 使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，直至电压表示数等于小灯泡额定电压
4. 滑动变阻器规格选取
5. 测量多组数据的目的：测量小灯泡在不同电压下的实际功率，并进行比较
6. 计算小灯泡的电功率
7. 计算电阻的阻值
8. 分析图像或表格总结结论
(1)小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮；
(2)灯丝电阻随电压的增大而增大
9. 正常实验时灯泡不亮的原因：实际功率太小
10. 动态电路分析：判断滑片移动时电表示数、电功率的变化
11. 实验评估及改进
12. 缺电表测小灯泡电功率
针对训练：
在“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为 4.5 V的电源，额定电压为 2.5 V的待测小灯泡，电阻约为 8 Ω，电流表(0～0.6 A，0～3 A)，电压表(0～3 V，0～15 V)，开关和导线若干．另有标有“30 Ω 2 A”的滑动变阻器R1和标有“5 Ω 1 A”的滑动变阻器R2.
(1)小明检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示
，接下来应进行的操作是________.
(2)若小明设计的电路如图乙所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图乙的实物电路图连接完整，并根据实物图将电路图画在虚线框内．
(3))本实验选择的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”)．
(4)小明连接完最后一根导线后，小灯泡立即发出耀眼的光，不一会儿又熄灭了，请问小明操作中有哪些不当之处，写出两点：①______________________；②_________________________.
(5)小明把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压．为了排除故障，小明接下来的操作合理的是________(选填字母符号)．
A. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱
B. 拧紧开关两端的接线柱
C. 检查滑动变阻器是否短路
(6)排除电路故障后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，造成这种现象的原因可能是________________
(7)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图丙所示，其示数为________V．想要测出小灯泡的额定功率，接下来的操作是______________________．
(8)小明设计数据记录表格并记录数据如下：
小明设计的实验表格存在的问题是：电压、电流没有带单位(或未设置电功率一栏)
②小灯泡正常发光时，电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率为________W.
③第一次实验中，发现小灯泡不发光，原因是________．
④分析表中数据，得出的结论是，小灯泡的实际功率________，灯泡越亮．
(9)小明根据实验数据绘制出I－U图像，如图戊所示，图中阴影部分面积的物理含义是_______________________
(10)实验中多次测量的目的是_______________________．
(11)小明在进行实验处理数据时，算出了小灯泡的平均功率，你认为这样处理数据是________(选填“合理”或“不合理”)的，理由是________________________________________.
(12)老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压．请你根据这一事实并结合电路图分析判断，该电路主要是由于所测________(选填“电流”或“电压”)值偏________(选填“大”或“小”)而引起测量的小灯泡电功率偏________(选填“大”或“小”)．
(13)小明想用该电路继续测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率，但是发现电压表0～15 V量程不能使用，在不改变实验器材的情况下，请简要写出他的操作步骤：___________________________________________________．
(14)若将图乙中小灯泡换成定值电阻，其他元件不变，还可以探究的实验是：___________________________.
(15)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实________(选填“>”“<”或“＝”)1/4P额．
(16)小明增加一个阻值为10 Ω 的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接“a”、“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率，下图A、B是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是________(填序号)．
A. 两种方案都能
B. 两种方案都不能
C. A方案能，B方案不能
D. A方案不能，B方案能
实验7：特殊方法测小灯泡的电功率
类型1 缺电流表
【设计思路】
①使小灯泡正常发光：调节滑片的位置，使小灯泡两端电压等于额定电压U额；
②利用电压表并联定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表，间接测出通过小灯泡的电流I额．
2. (1)(2019绥化改编)(伏阻法)小倩在进行测量小灯泡电功率的实验中发现电流表损坏不能使用，她利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图甲所示的电路，测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率．操作如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为________；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P额＝____________．(用U、U额和R2表示)
(2)(伏滑法)小明在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验室提供如下器材：被测小灯泡(额定电压2.5 V，电阻约为10 Ω)，电源(电压恒为6 V)、电压表、开关各一个，滑动变阻器R1(“10 Ω 1 A”)和R2(“50 Ω 0.5 A”)．如图乙为小明设计的电路，请你写出实验步骤和小灯泡额定功率表达式．
①闭合开关S，将滑动变阻器________的滑片P移至a端，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5 V；
②保持滑动变阻器_____的滑片位置不动，___________，读出电压表的示数U；
③小灯泡额电功率表达式为P额＝____________．(用已知量和测量量表示)
类型2 缺电压表
【设计思路】
①使小灯泡正常发光：利用电流表串联定值电阻(或者已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表，调节滑片的位置，使电流表的示数等于 ；
②利用电流表测出通过小灯泡的电流I额．
(1)(安阻法)小明在实验过程中不小心将电压表烧坏了，小明新增一只10 Ω 的定值电阻R，利用原有器材，也测出了额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率，实验电路如图甲所示．步骤如下：
①闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为________A时，灯泡正常发光；
②断开开关，保持__________不变，将电流表改接在灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数I;
③小灯泡额定功率的表达式为P额＝_________．
(2)(安阻法)某同学测量标有“2.5 V”的小灯泡的额定功率时，发现电压表损坏了，老师给了他一个阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关．他重新设计了如图乙所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
①闭合开关S，S1与a相接，调节滑片P，使电流表示数为________；
②_________________________，记下电流表的示数I2；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝__________________．(用已知量和测量量的符号表示)
