伏安法测电功率参考答案

1、解：1）灯泡的额定电压为2.5V ，电压表选择0～3V 量程．电路图中滑动变阻器接入左半段，滑动变阻器接左下端接线柱，上
面接线柱任意选择．据已知条件，电流表选择0～3A 量程．从电源的正极开始，依次串联开关、电流表、灯泡、滑动变阻器到电源负极，最后把电压表与灯泡并联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如图： 2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，起到保护电路的作用．
3）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，电压表有示数，电压表并联的电路断路，灯泡完好，所以灯座断路．
4）灯泡在额定电压2.5V 时正常工作，电压表示数为2.5V ．电流表选择0～3A 量程，每一个大格代表1A ，每一个小格代表0.1A ，电流为1.8A ，P=UI=2.5V ×1.8A=4.5W ．
2、解： 1）灯泡的额定电压为2.5V ，所以电压表的量程为0～3V ，且与灯泡并联；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，
如下图所示：
2）闭合开关，发现电流表有示数但小灯泡不亮，电压表读数为零，故障的原因可能是灯泡短路或电压表短路；
3）要测灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压为2.5V ，即电压表的示数为2.5V ，使电压表的示数由1V 增大到2.5V 时，应增大电路中的电流，减小电路中的总电阻，即滑动变阻器电阻减小，滑片向左端移动；电流表选择0～0.6A 量程，分度值为0.2A ，所以电流表的示数为0.3A ，灯泡的额定功率为P=UI=2.5V ×0.3A=0.75W ；
4）由图象可知，通过灯泡的电流与两端的电压不成正比，原因是灯丝电阻随温度而变化；由图象可知，灯泡两端的电压增大时，通过的电流也增大，根据P=UI 可知灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大．
故答案为：1）如上图所示； 2）灯泡短路（或电压表短路）；
3）左；电压表的示数为2.5V ；0.75； 4）不成；灯丝电阻随温度而变化；增大
3、分析： 1）在电源电压一定时，滑动变阻器滑片移到右端时，电路电阻最大，电路电流最小．当滑动变阻器滑片移到左端时只
有灯泡接在电源上，灯泡电压与电源电压相等．
2）当电压表为满量程的1/3时，电流表的指针是否在1/3量程以上．如果电流表的指针在1/3量程到满量程之间，此时电压表示数为灯泡的最小电压，根据P=UI 能计算灯泡的最小功率，否则不符合要求．当电流表为满量程的1/3时，电压表的指针是否在1/3量程以上．如果电压表的指针在1/3量程到满量程之间，此时电流表示数为灯泡的最小电流，根据P=UI 能计算灯泡的最小功率，否则不符合要求．当电压表为满量程时，电流表的指针是否在1/3量程以上．如果电流表的指针在1/3量程到满量程之间，此时电压表示数为灯泡的最大电压，根据P=UI 能计算灯泡的最大功率，否则不符合要求．当电流表为满量程时，电压表的指针是否在1/3量程以上．如果电压表的指针在1/3量程到满量程之间，此时电流表示数为灯泡的最大电流，根据P=UI 能计算灯泡的最大功率，否则不符合要求． 3）电压表无示数，有三种情况：一是电压表并联的电路短路，电压表测导线，电压示数为0；二是电压表并联以外的地方断路；三是电路完好，电压表坏了．具体是什么地方断路，由电流表判断，经检查，电源、开关、电压表、电流表导线完好，连接无问题，问题在灯泡与滑动变阻器上．
4）灯泡两端电压增大，电流增大，功率增大，设计功率的平均值是错误的．
解答：解： 1）当滑片滑到最右端，电路电阻最大为：R=R'+R L =6Ω+20Ω=26Ω，所以电路最小电流为：I= U/R=4.5V/26Ω=0.173A ．
滑片滑到最左端时，灯泡两端电压最大，等于电源电压，灯泡电压为4.5V ．
2）当灯泡两端电压为1V 时（1/3量程），灯泡电流为：I 1= U1/R1=1V/6Ω=0.16A ＜0.2A （1/3量程），不符合题意． 当灯泡中的电流为0.2A 时（1/3量程），灯泡电流为U 1′=I 1′R L =0.2A ×6Ω=1.2V ＞1V （1/3量程），符合题意， 所以，0.2A 为灯泡的最小电流，所以灯泡最小功率为：P 1=U 1′I 1′=1.2V ×0.2A=0.24W ．
当灯泡中的电流为0.6A 时（满量程），灯泡电压为：U 2′=I 2′R L =0.6A ×6Ω=3.6V ＞3V （满量程），不符合题意． 当灯泡中的电压为3V 时（满量程），灯泡电流为：I 2=U1/R1=3V/6Ω=0.5A ＜0.6A （满量程），所以3V 为灯泡的最大电压，所以灯泡最大功率为：P 2=U 2I 2=3V ×0.5A=1.5W ．
3）经检查，电源、开关、电压表、电流表．导线及其连接完好，故障在灯与滑动变阻器上，
电压表无示数，电流表无示数时，电路断路，电压表并联在以外的滑动变阻器断路， 电压表无示数，电流表有示数时，电路短路，电压表测导线电压，灯泡短路． 4）灯泡电压增大，电流增大，功率增大，设计功率的平均值一栏是错误的．
故答案为； 1）0.173；4.5； 2）0.24W-1.5W ； 3）电流表无示数；滑动变阻器断路；电流表有示数 灯泡短路；
4）错误．
5、解： 1）灯泡正常发光时的电流不大于I=P/U=2W/3.8V ≈0.53A ＜0.6A ，因此电流表选择0～0.6A ；故答案为：0～0.6．
2）电流表选择0～0.6A ，滑动变阻器、灯泡、电流表串连接入电路，电路图如图所示； 故答案为：电路图如图所示．
3）闭合开关，发现小灯泡特别亮，电压表与电流表的示数较大，说明电路电阻太小，可能是滑动变阻器接入电路的阻值太小，可先闭合开关，移动滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大位置处，因此，接下来正确的实验操作是D 、C ； 故答案为：D ；C ．
4）电压表示数2V 小于灯泡额定电压3.8V ，由电功率公式P=U 2
/R 可知灯泡实际功率小于灯泡额定功率；由电路图可知，应向右移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压变大，当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V 时，灯泡正常发光，灯泡的额定功率P=UI=3.8V ×0.4A=1.52W ； 故答案为：＜；右；3.8；1.52．
6、解： 1）由表中数据知，第1次实验时，灯泡的实际功率太小不足以引起灯泡发光；故答案为：实际功率．
2）由表中实验数据可知，在进行第4此实验时灯泡被烧坏，此时电压表示数等于电源电压，因此电源电压是6V ； 故答案为：6．
3）由表知，测第一组数据时，U 1=0.6V ，I 1=0.15A ，此时滑动变阻器两端电压U 滑=U-U 1=6V-0.6V=5.4V ， 滑动变阻器接入电路的阻值R 滑=U 滑/I2=5.4V/0.15A=36Ω，因此可选规格为“1.5A 50Ω”的滑动变阻器； 故答案为：“1.5A 50Ω”．
4）为了减小实验误差，先进行第3次实验效果更好；故答案为：3．
5）由电路图知，电流表的测量值I 大于真实值，电压表的测量值U 等于真实值，由P=UI 知灯泡额定功率的测量值大于真实值，由表中数据知，灯泡额定功率的测量值为：P=2.5V ×0.4A=1W ，因此灯泡额定功率的真实值小于1W ； 故答案为：小于．
7、解：灯泡正常工作时电流为I L =U1/R1=2.5V/10Ω=0.25A ．测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压
特点得，灯泡正常工作时，滑动变阻器电压为：U'=U-U L =6V-2.5V=3.5V ，滑动变阻器电阻为：R'= U/I L =3.5V/0.25A=14Ω． 滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻，“5Ω 0.5A ”电阻太小，“500Ω 1A ”电阻太大．“50Ω 0.5A ”的滑动变阻器电阻和电流都合适．
2）实验前，电流表指针没有在零刻度，需要调零．
3）灯泡电流大约为0.25A ，电流表使用0～0.6A 量程，灯泡额定电压为0.25V ，电压表使用0～3V 量程，
R L ′=U1’/I1’=1.8V/0.22A=8.18Ω，P'=U L ′I L ′=1.8V ×0.22A=0.396W ．
4）在图象中查得，灯泡在2.5V 下的电流为0.25A ，所以P 额=U 额I 额=2.5V ×0.25A=0.625W ．灯丝的电压增大，温度升高，电阻增大．
故答案为： 1）R 2； 2）把指针调至零刻线（调零）； 3）0.22；1.8；8.18；0.396； 4）0.625；增大．
8、解： 1）灯泡正常工作时，灯泡的额定电流：I L = U1/R1=2.5V/10Ω=0.25A ，滑动变阻器电压为：U R =U-U L =6V-2.5V=3.5V ，
滑动变阻器电阻为：R= U/I L =3.5V/0.25A=14Ω．选择滑动变阻器R 2．
2）电流表有示数，灯泡不亮，首先通过左移滑片，减小电路电阻，增大电路电流，来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮．
3）由图象找到灯泡2.5V 的电流为0.2A ，则灯泡的额定功率：P=UI=2.5V ×0.2A=0.5W ．当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，电流增大，灯泡电压增大，灯丝温度升高，电阻增大．
4）继续左移滑片，灯泡电压增大超过灯泡额定电压，烧断灯丝，电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，示数为6V ．
故答案为：（1）R 2；（2）向左移动滑动变阻器滑片；（3）0.5；变大；（4）灯泡开路；6．
9、解： 1）灯泡正常发光时电路电流约为I= U1/R1=2.5V/10Ω=0.25A；此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-U L=6V-2.5V=3.5V，
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑= U/I L=3.5V/0.25A=14Ω，大于滑动变阻器“10Ω1A”的最大阻值，实验时不能
选该滑动变阻器，因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器；灯泡的额定电压是2.5V，电压表应选3V量程，灯泡正
常发光时的电流约为0.25A，则电流表应选0.6A量程，电流表、滑动变阻器串连接入电路，电压表并联在灯泡两端，
电路图如图所示；故答案为：“50Ω 2A”；电路图如图所示．
2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡的亮度很暗且不变，可能的原因是：滑动变阻器同时只接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻；故答案为：滑动变阻器同时只接下面两个接线柱．
3）由电路图知：电流表量程是0.6A，由图示电流表知，电流表的最小分度值是0.02A，电流表示数是0.24A；实验中进行多次测量的目的是：测不同电压下灯泡的实际功率；故答案为：0.24；测不同电压下灯泡的实际功率．4）由表中实验数据知，电阻两端的电压为5Ω×0.6A=3V保持不变；为保证电阻两端的电压保持不变，用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向B端移动，使电压表的示数为3V，完成第三次实验；
故答案为：B；3．
10、故答案为：（1）1200．（2）快．（3）电能；电功率．
11、解： 1）灯泡正常发光时的电压等于额定电压U L=3.5V，此时电路电流约为I= U1/R1=3.5V/10Ω=0.35A，滑动变阻器两端电压U
滑=U-U L=5V-3.5V=1.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑= U/I L=1.5V/0.35A≈4.3Ω，即灯泡正常发光时的电路电流
约为0.35A，滑动变阻器接入电路的阻值约为4.3Ω，：规格为“5Ω 0.3A”的滑动变阻器额定电流小于电路电流，不
能选该电阻；规格为“30Ω 0.6A”的滑动变阻器虽然额定电流符合要求，但最大阻值太大，不方便调节，故不选该变
阻器；规格为“10Ω 0.6A”的滑动变阻器额定电流及最大阻值都符合要求，故选规格为“10Ω 0.6A”的滑动变阻器；
故答案为：“10Ω 0.6A”．
2）灯泡额定电压大于电压表的量程，因此电压表应与滑动变阻器并联，灯泡正常
发光时的电流为0.35A，电流表选0.6A量程；滑动变阻器与电流表串连接入电路，
电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如图所示；
故答案为：电路图如图所示．
3）闭合开关小灯泡发光暗淡、电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因可能是：
电压表的某一个接线柱接触不良，故选D；故答案为：D．
4）灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压U滑=U-U L=5V-3.5V=1.5V，由表中数据可知，此时电路电流I=0.35A；灯泡额定功率P=U L I=3.5V×0.35A=1.225W；故答案为：1.225．
5）按题意要求：电路的最大电流为灯泡额定电流的1.2倍，I最大=0.35A×1.2=0.42A，电路消耗的最大功率P=UI=5V×0.42A=2.1W；故答案为：2.1．
12、解：1）小明认为灯泡变暗是由于灯丝升华，灯丝的横截面积变小，电阻变大造成的，小明用新的相同规格的灯泡替代原来的
灯泡，观察到新的灯泡亮度与原来的那只灯泡亮度基本一样，说明小明的猜想是错误的；
2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的．故答案为：（1）错误；2）关闭家庭空调等大功率用电器；观察台灯亮度是否变化，若台灯亮
度变亮，则小华的猜想是正确的；若台灯亮度不变，则小华的猜想是错误的．
19、解：1）灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电流约为0.3A．滑动变阻器A阻值太小，不能保证电路安全；滑动变阻器C阻值
太大，不方便操作；为保证电路安全，又方便实验操作，应选滑动变阻器B．
2）把电流表串连接入电路，电压表并联在小灯泡两端，电压表量程为3V，电路图如图所示．
3）闭合开关电流表有示数，说明电路是闭合的，未断路；灯泡发光但较暗，移动滑片位置电压表示数不为零但不变，说明滑动变阻器连接错误，成了定值电阻，即选用了A、B两接线柱．
4）小灯泡的额定电压U=2.5V，由图知电流表量程为0.6A，最小分度值是0.02A，由表盘可知电流表示数I=0.30A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
5）小灯泡的I-U图象不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比，这是因为：灯丝电阻随温度变化而变化．故答案为：（1）B．（2）电路图如图所示；（3）滑动变阻器选用了A、B两个接线柱；（4）0.75；（5）不成；灯丝电
阻随温度变化而变化．20、解： 1）在连接电路时，开关必须；灯泡右端接线柱与滑动变阻器接线柱A相连，电压表15V接线柱与灯泡右端接线柱相连，
电路图如图所示．故答案为：断开；电路图如图所示．
2）灯泡正常发光时的电流约为I=U/R=3.8/10Ω=0.38A，此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-U L=6V-3.8V=2.2V，滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑/I=2.2V/0.38A≈5.79Ω＞5Ω，因此滑动变阻器不能选A，而选B．
故答案为：B．
3）灯泡的故障，若电流表没有示数，电压表有示数，可以判断灯泡断路；若电流表有示数，电压表没有示数，可判断灯泡短路．故答案为：断路；短路．
4）求不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的，由表中实验数据知，灯泡额定电压3.8V对应的功率为1.52W，因此灯泡的额定功率是1.52W．故答案为：求平均值作为额定功率；1.52．
5）由表中实验数据可知：灯泡的功率随电压的增加而增大；在伏安法测定值电阻实验中或用刻度尺测物体的长度时，为减小误差，要进行多次测量求平均值．故答案为：灯泡的功率随电压的增加而增大；测定值电阻（或长度测量等）．6）①测量时，应闭合开关S和S1，当电流表示数为I1= U滑/R0时，灯泡两端电压等于额定电压，灯泡正常发光．
②断开所有开关后，再将开关S和S2闭合，读出电流表的示数为I；
③由并联电路特点知，流过灯泡的电流I L=I-I1=I- U滑/R0，灯泡的额定功率P=U额I L=U额（I- U滑/R0）
故答案为：S1；U滑/R0；S2；U额（I- U滑/R0）．
21、解： 1）灯泡额定电压是3.8V，因此电压表应选0～15V量程；
2）电压表选0～15V量程，滑动变阻器接右下接线柱，滑动变阻器、灯泡串连接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图甲所示；
3）如果灯泡断路，则电路电路，灯泡不亮，电路中电流为零，电流表示数为零，与灯泡并联的电压表与电源两极相连，测电源电压，电压表有示数，因此电路故障是灯泡并联；
4）①电压表只有0～3V量程能用，电压表可与滑动变阻器并联，电路图如图乙所示；
②灯泡额定电压是3.8V，灯泡正常发光时，滑动变阻器电压是6V-3.8V=2.2V；
③灯泡正常发光时U滑=2.2V，功率P滑=0.88W，∵P=UI，∴电路电流I=I滑=P滑/U滑=0.88W/2.2V=0.4A，
灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
故答案为：（1）0～15V；（2）实物电路图如图甲所示；（3）灯泡断路；（4）电路图如图乙所示；2.2；1.52．22、1）电阻2）气球胀的程度大小（或气球的形变大小）
例：a、研究声音是由振动产生时，用乒乓球的振动显示音叉的振动．
b、研究分子运动时，用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动
c、用吸引大头针个数多少观察电磁铁磁性强弱
3）电流4）C、D、B、A 5）若选图1，理由是：气体热胀冷缩效果比固液态更明显，使实验现象更直观，时间更短．若
选图2，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，便于定量研究．
23、D 24、C 25、C 26、B 27、B 28、1.5~12 29、D 30、D 31、C 32、小于暗33、96.3 秒表
34、1）如果小灯泡的额定功率为3.75瓦，则通过的电流为1.5安，滑动变阻器两端的电压为37.5伏，超过了电源电压，因此是该
同学在读电流时把电流表的量程搞错了；
2）电流表读数不是1.5安，而是0.3安，所以小灯泡正常工作时的电流为0.3安；
3）P = U I = 2.5 伏×0.3 安= 0.75 瓦。

35、1）当滑片P在B端时，由图可知电源电压与小灯泡的额定电压相等为6V，对应的电流为1A，小灯泡的额定功率
为：PL=ULIL=6V×1A=6w。

2）当滑片在A端时，由图得小灯泡两端达到电压为1.5V，电流I小=0.5A，由于R与L串联，则电阻丝两端电压：U丝=6V-1.5V=4.5V；由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：
3）灯泡消耗的功率为
或。