A． B． C．
D．
【考点】探究用电器的电功率实验；电压表的连接；电功率的计算． 【专题】压轴题；设计与制作题；图析法．
【分析】小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流．可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流． 【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极； S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极； 电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意； C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U； 开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I=
，小
灯泡的额定功率表达式是P=U0I=
．
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选． 故选 C．
【点评】本题考查两个方面的问题：（1）知道电功率的计算公式；（2）能够分析开关闭合断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错． 20．（2015?武昌区模拟）测完小灯的额定功率后，小明想探究小灯泡的实际功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为3V，小明已测出小灯泡的额定功率为0.75W，他设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R=
计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P=
，求得对应的功
率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线（ ）
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A． B． C．
D．
【考点】电功率的计算．
【专题】推理法；图析法；电能和电功率．
【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题． 【解答】解：（1）由P=
可知：
灯泡正常发光时的电阻R===12Ω；
由题意知：P甲=和P乙=，由此可见，
2
电功率P关于电压U的二次函数（跟y=ax+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合）， 故图象是经过原点开口向上的抛物线，故AB错误． （2）由灯泡电阻R随温度升高而变大，则根据P甲=
和P乙=
可知：
①当小灯泡两端电压U＜3V时，小灯泡在低于额定电压下工作， 它的电阻R＜12Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方． ②当小灯泡两端电压U=3V时，小灯泡在额定电压下工作， 它的电阻R=12Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交． ③当小灯泡两端电压U＞3V，小灯泡在高于额定电压下工作，
它的电阻R＞12Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方． 综上所述，D图中的图线反映了他们的实验结果． 故选D．
【点评】本题考查了灯泡实际功率与灯泡电压间的关系，本题难度较大，知道灯泡电阻随温度的变化而变化、应用数学知识分析是解题的关键．
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二．填空题（共1小题）
21．（2015?大石桥市校级模拟）如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1= 10 Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为 0.2 A，通电10s电流通过R1产生的热量是 4 J．R2的最大功率是 0.9 W，整个电路最大功率是 3.6 W．
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用． 【专题】欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电． 【分析】（1）由图象可知，滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时滑动变阻器消耗的电功
2
率最大，根据P=IR求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R1的阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律求出当滑片P滑至最右端时电路中电流表的示数，利用
2
Q=IRt求出通电10s电流通过R1产生的热量．
（3）电路总电阻最小，即滑动变阻器接入电路的阻值为零时电路消耗的总功率最大，由电功率公式可以求出最大电功率．
【解答】解：由图象可知，当R2=10Ω时，P2=0.9W，
2
由P=IR可得，电路中的电流： I=
=
=0.3A，
由I=可得，电路中的总电阻： R==
=20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1=R﹣R2=20Ω﹣10Ω=10Ω；
当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流：I′=
=
=0.2A，
通电10s电流通过R1产生的热量：
22
Q1=（I′）R1t=（0.2A）×10××10s=4J．
滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路消耗的总功率最大， 电路消耗的最大功率：P=
=
=3.6W；
故答案为：10；0.2；4；0.9；3.6．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系．
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三．解答题（共9小题） 22．（2012?嘉鱼县模拟）实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验．
（1）用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整． （2）按图连接电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至 右 端（选填“左”或“右”）； （3）实验时测得如下一组数据．其中第2次实验时的电流表示数如图所示，则第二次测得的电流是 0.4 A． 1 2 3 实验次数 2.0 2.5 3.0 电压U/V 0.34 0.44 电流I/A ①分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格： 不合格 ，其原因是： 在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了？答： 短 ．
（4）图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是 C
【考点】探究用电器的电功率实验． 【专题】实验题；作图题． 【分析】（1）滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电压表用3V量程． （2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，滑动变阻器接左半段，滑片至右端接入电路的阻值最大．
（3）确定电流表的量程、最小分度值，根据图示读出电流表的示数．
①根据表中额定电压U对应的电流值I，由公式P=UI求出额定电压下灯泡的实际的功率，比较实际功率与额定功率判断灯泡是否合格．
②已知灯泡额定功率与额定电压下的实际功率，根据P=判断灯丝电阻阻值是偏大还是
偏小，再影响导体电阻的因素判断灯丝的长短．
（4）小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流．可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流． 【解答】解：（1）灯泡右端接线柱接滑动变阻器右端上面接线柱，滑动变阻器串联在电路中；灯泡右端接线柱接电压表3V接线柱，电路图如图所示．
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（2）按图连接电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至右端． （3）电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.4A．
①由表知电压为额定电压U=2.5V时，电流I=0.4A，灯泡实际功率P实=UI=2.5V×0.4A=1W；灯泡的额定功率P额=0.75W，
在额定电压下实际功率P实＞P额，所以灯泡不合格． ②因为P实＞P额，由P=
知灯丝电阻偏小，因为导体电阻与导体材料、长度、横截面积
有关，因为灯丝电阻偏小，在小灯泡钨丝的粗细是一定的情况下，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了．
（4）A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能测出小灯泡的额定功率；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极； S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，B图不能测出小灯泡的额定功率；
C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U； 开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I=灯泡的额定功率表达式 是P=U0I=
U0．
，小
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，该电路图不能测出小灯泡的额定功率． 故答案为：（1）电路图如图所示．（2）右．（3）0.4； ①不合格；在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率了．②短了．（4）C．
【点评】1、导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关，在材料、横截面积相等的情况下你，导体越长导体电阻越大．
2、判断能不能测灯泡额定功率的电路时，应（1）知道电功率的计算公式；（2）能够分析开关闭合断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错． 23．（2013?成都校级自主招生）干电池本身有一定的电阻，因此，实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成．如图所示，电源由几个相同的干电池组成．合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功
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