初中物理试卷沪科版九下 16.3 测量电功率

试卷更新日期：2023-02-08 类型：同步测试

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一、实验探究题

1. 小东在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，实验电路如图所示。

(1)、闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到最（选填“左”或“右”）端；

(2)、闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表的示数如图甲所示，此时小灯泡两端的电压为V，为了测量小灯泡的额定功率，需要将滑动变阻器的滑片P向（选填“左”或“右”）滑动；

(3)、当小灯泡正常工作时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常工作时的电流为A，小灯泡的额定功率为W。

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2. 如图所示，小华组通过实验“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”。

(1)、图甲是小华已经连接的部分实验电路，但尚未连接完整，请用笔画线代替导线将图甲中的元件连接完整；

(2)、连接好电路，检查电路无误，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P到某处时，电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡两端的电压是V，观察到小灯泡比正常发光时暗。要使小灯泡正常发光，此时应将滑动变阻器的滑片P向（选填“左”或“右”）端调节；

(3)、实验中，移动滑动变阻器的滑片P，不断改变小灯泡两端的电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压值和电流值。右表是小华组记录的实验数据。
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.5
3
电流I/A
0.22
0.24
0.26
电功率P/W
0.44
0.60
0.78
灯泡亮度
较暗
正常发光
很亮
分析表格中的数据可知：
a.小灯泡的额定功率为；
b.当小灯泡两端的电压增大，小灯泡的实际功率会（选填“增大”“减小”或“不变”），小灯泡的亮度增大；

(4)、晓宏组在移动滑动变阻器的滑片过程中，小灯泡突然熄灭，通过检查发现是灯丝烧断了，则小灯泡熄灭时，示数变为零（选填“电流表”或“电压表”）。

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3. 吴立小组做“测量小灯泡额定功率”的实验，选取的小灯泡的额定电压为2.5V。

(1)、连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是；

(2)、图1是实验电路。请用笔画线代替导线，将正确的电路连接完整；

(3)、排除故障后，闭合开关，进行实验。三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向（选填图1中的“左”或“右”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为W；
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮暗情况
1
1.4
0.20
0.28
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.30
0.84
很亮

(4)、实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是（选填“正确”或“错误”）的，理由是：；

(5)、用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率；
①仅闭合S₁ ，调节滑动变阻器R₂滑片至某一位置，使电压表示数为4V；
②在保持滑片不动的情况下，仅闭合S₂ ，调节电阻箱R₁使电压表示数为V，此时R₁接入电路的阻值为20Ω；
③该小灯泡的额定功率为W。

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4. 某次实验活动后，小敏猜想：当通过电阻的电流保持不变时，电阻的阻值越大，电阻的电功率也越大。为了验证猜想，她找来如下器材：满足实验要求的学生电源、滑动变阻器R_P、电压表、电流表、开关各一个，各种阻值已知的定值电阻和若干导线，请从上述器材中选择必要的器材，并设计实验，帮助小敏验证她的猜想。

(1)、画出实验电路图；

(2)、写出主要的实验步骤；

(3)、画出实验数据记录表。

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5. 用电压为4V的电源、已调零的电流表和电压表、符合实验要求的滑动变阻器、开关、导线若干，测量一只额定电压为2.8V小灯泡的额定功率。

(1)、请你以笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整；

(2)、连接电路时，滑动变阻器R的滑片P应置于（选填“左”或“右”）端；

(3)、闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图乙所示，此时电流为A；

(4)、小灯泡的额定功率是W。

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6. 同学们到实验室做“测量小灯泡电功率”的分组实验，被测小灯泡的额定电压为 2.5V，正常发光时的电阻约为 10Ω。晓君组选定了实验器材（图甲所示），并将其中的部分器材进行了连接。

(1)、请你用笔画线代替导线，在答题纸上把图中的器材连接成完整的电路；

(2)、检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，但是电压表示数为零，出现这种情况的原因可能是（选填“灯泡开路”“灯泡短路”或“滑动变阻器短路”）；

(3)、晓君排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P 到某一位置，电压表的示数如图乙所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器滑片 P 向（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为 2.5V；

(4)、晓君同学移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的I-U 图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。

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7. 在测定额定电压为2.5V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明组连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。

(1)、实验原理；

(2)、小明在实验过程中发现，自己连完最后一根导线灯就发出光，原因可能是；

(3)、在实验中当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；

(4)、小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I-U图象，如图丙所示。结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压（选填“成”或“不成”）正比，这是因为。

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8. 在“测量额定电压为 2.5V 的小灯泡的电功率”的实验中：

(1)、用笔画线代替导线，将图甲补充完整；

(2)、正确连线后闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，电路故障可能是小灯泡；

(3)、排除故障后，移动滑片至某一位置时电压表的示数为 2.2V，为使小灯泡正常发光，应将滑片向（选填“左” 或“右”）移动；

(4)、当电压表的示数为 2.5V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流为A，额定功率为W；

(5)、如表记录了部分实验数据。由表中信息可知：灯泡实际功率越，灯泡越亮；

实验序号	电压 U/A	电流 I/A	电功率 P/W	灯泡亮度
1	1.0	0.14	0.14	很暗
2	1.7	0.22	0.374	较暗
3	2.5			正常
4	3.0	0.32	0.96	较亮

(6)、若将小灯泡换成阻值为 5Ω 的定值电阻，利用本实验器材还能完成下列哪个实验______（选填序号）。

A、探究电流与电阻的关系 B、探究电流与电压的关系

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9. 图甲为测定“小灯泡电功率”的实验电路，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

(1)、小明连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是．

(2)、排除故障闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数（如图乙所示）为V，则此时灯泡消耗的实际功率额定功率（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

(3)、小明继续移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成I﹣U图象（图丙），根据图象，可计算出小灯泡的额定功率是W．

(4)、进一步分析图象可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是．

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10. 某同学用如图甲所示的实验电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定电功率。

(1)、闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于端。（选填“B”或”C”）

(2)、闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，灯泡L都不发光，且电压表、电流表均无示数，电路的故障可能是（选填选项前的字母）

A、灯泡L短路 B、灯泡L断路 C、滑动变阻器短路 D、滑动变阻器断路

(3)、故障排除后，闭合开关S，移动滑片P到某处，此时电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定电功率，应将滑片P向（选填“B“或“C”）端滑动。

(4)、移动滑片P使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定电功率是 W。

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11. 实验室购买了一批规格为“ $2.5 V 0.8 W$ ”的小灯泡，物理兴趣小组的同学通过测量小灯泡的额定功率来鉴别灯泡是否符合规格。他们准备了如下器材：电源（电压恒为 $6 V$ ）、开关、滑动变阻器（“ $20 Ω 1 A$ ”）、电流表各1个，导线若干。

(1)、若要完成此实验，还需要的器材是；请在图所示的虚线框内画出实验电路图；

(2)、按正确的电路图连接好电路，闭合开关，发现小灯泡强烈发光后立即熄灭，造成这种现象的原因可能是；

(3)、问题解决后继续实验，当小灯泡两端电压为 $2.5 V$ 时，电流表示数如图所示，此时电路中的电流为A，小灯泡的电功率为W，小灯泡是否符合规格？；

(4)、兴趣小组按上述操作测量了这批小灯泡在电压为 $2.5 V$ 时的电功率，发现其中一些小灯泡不符合规格，如果问题出在钨丝的制作环节，其原因可能是。

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12. 如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 $R_{1}$ （10Ω 1A）和 $R_{2}$ （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。

(1)、连接电路时，滑动变阻器应选（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；

(2)、连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是；

(3)、排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时。电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为W；

(4)、乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为 $U_{额}$ ）， $R_{0}$ 阻值已知：
①断开开关S₃ ，闭合开关S₁、S₂ ，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为（用字母表示），此时灯泡正常发光；

②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S₂ ，闭合开关S₁、S₃ ，记下电流表的读数为I；

③小灯泡额定功率的表达式 $P_{额} =$ （用字母 $U_{额} 、 I 、 R_{0}$ 表示）。

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13. 小明用电源（电压恒为3V）、电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线进行实验。

(1)、探究电流与电压的关系：
①小明设计了图中甲、乙、丙三个电路图，经小组讨论，最终确定用图丙电路进行实验，原因是该电路不仅能保持不变，还能很容易改变；

②图是小明实验时连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整；

③小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，得到如表三组数据。小明准备分析数据归纳结论，小丽认为还不能归纳结论，他们接下来的实验操作是；

实验次数

1

2

3

电压U/V

1.0

1.5

2.0

电流I/A

0.2

0.3

0.4

(2)、测量小灯泡的电功率：
①小明将图2中的定值电阻更换为额定电压为2.5V的小灯泡，将滑动变阻器的滑片调至B端，闭合开关后发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来他首先应进行的操作是；

A．检查电路是否断路 B．更换小灯泡 C．调节滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光

②实验中，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表示数为1.5V，为测量小灯泡的额定功率，应将滑片向（选填“A”或“B”）端移动，直至电压表示数为V；

③本实验多次测量的目的是：

A．求平均值减小误差 B．测不同电压下小灯泡的电功率

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14. 在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率实验中：

(1)、图甲为小华连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线；

(2)、电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表和电压表示数都很小，接下来小华应进行的操作是____；（填字母）

A、更换小灯泡 B、移动滑动变阻器滑片 C、检查开关是否接触不良 D、检查电压表是否断路

(3)、电压表示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；

(4)、下表是另一组同学在测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中，小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第次，判断的理由是：。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡发光情况
1
2.5
0.30
0.75
正常发光
2
3.0
0.50
1.50
比正常发光亮
3
2.0
0.26
0.52
比正常发光暗

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15. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为 $2.5 V$ 。

(1)、如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是____

A、滑动变阻器短路 B、电流表断路 C、电压表断路

(2)、排除故障后，实验中，电压表的示数为 $2 V$ ，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 $0.3 A$ ，则小灯泡额定功率为 $W$ ；

(3)、小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为 $R_{0}$ 的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻 $R_{1}$ 、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率 $P_{额}$ 。具体实验步骤如下：
①断开开关 $S_{2}$ ，闭合开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$ ，调节滑动变阻器的滑片 $P$ 至 $a$ 端，电压表的示数为 $U_{1}$ ；再将滑片 $P$ 调至 $b$ 端，电压表示数为 $U_{2}$ ，则 $R_{1} =$ ；（用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 和 $R_{0}$ 表示）

②断开开关 $S_{1}$ 和 $S_{3}$ ，闭合开关 $S_{2}$ ，调节滑动变阻器的滑片 $P$ ，使电压表的示数为 $U_{1} - U_{额}$ ；（ $U_{额}$ 为已知量，表示小灯泡的额定电压）

③不改变滑动变阻器的滑片 $P$ 的位置，断开开关 $S_{2}$ 和 $S_{3}$ ，闭合开关 $S_{1}$ ，电压表示数为 $U_{3}$ ，则 $P_{额} =$ 。（用 $U_{额}$ 、 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 和 $R_{0}$ 表示）

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16. 在“伏安法测电阻”的实验中，实验器材有干电池3节（电源电压4.5V）、电流表和电压表各一个、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个、待测电阻一个、开关和导线若干。

(1)、小亮连接了如图甲所示电路，若闭合开关，电压表的指针将（选填“正向偏转”、“反向偏转”或“不动”）。检查电路时发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，画出正确连线；

(2)、排除故障后，闭合开关，小亮多次调节滑动变阻器滑片，记录实验数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.4
3.0
电流I/A
0.10
0.18
0.26
0.30
图乙为第2次实验电流表的示数，读数为A；

(3)、老师看完数据后，发现有一次数据不是实际测量得到的，请你分析它是第次的数据，判断的依据是；

(4)、利用剩余四次实验数据，算出待测电阻的阻值为Ω（结果保留整数）；本实验多次测量的目的是。

(5)、上述实验结束后，小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，发现电流表已经损坏，于是利用原有的部分器材，又找来一个阻值为30Ω的定值电阻R₀和一个电压表，设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下：
①闭合开关S、S₁ ，断开开关S₂ ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V₁的示数为V，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S₂ ，断开开关S₁ ，滑动变阻器滑片（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表V₂的示数为3V；
③小灯泡的额定功率为W。

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17. 电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R₁、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。

(1)、探究电流与电阻关系

①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；

②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V；

③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A；

④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成；

(2)、小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R₂和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R₁和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R₁、R₂；

②先将R₁、R₂的滑片移至最右端。闭合开关S、S₁ ，断开开关S₂ ，再将R₂的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；

③将R₂的滑片移至最右端。断开开关S₁ ，闭合开关S、S₂ ，向左移动的滑片，直至电流表的示数为0.5A；

④ ，断开开关S₂ ，闭合开关S、S₁ ，电流表的示数恰好为0.24A；

⑤小灯泡的额定功率P_额=W。

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18. 在测定小灯泡电功率（正常发光时电阻约为8Ω）的实验中额定电压为“2.5V”，电源为两节新干电池．

(1)、连接电路时，开关断开，请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小．

(2)、电路连接后，闭合开关，移动滑片，观察到电流表指针示数为零，电压表示数为2V．请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：；

(3)、排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率是W．

(4)、某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中，她用同一套器材做了三次实验，获得三组数据，并进行了数据处理，如下表：
实验序号
电流示数/A
额定功率/W
额定功率的平均值/W
1
0.71
2.698
P_额 $\frac{2.689 + 2.662 + 2.584}{3}$ =2.635
2
0.69
2.622
3
0.68
2.584
这样处理数据的方法是否正确？（正确/不正确），其理由是．

(5)、为了考察同学们的能力，老师拿来了一个额定电流为0.2A，但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S₁、S₂ ，利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率，请你将下列实验步骤补充完整．
①闭合开关，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电压的示数为；
②闭合开关，断开其它开关，同时（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电压表的示数为U；
③灯泡额定率的表达式为：P= ．

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19. 小明需要测量小灯泡的额定功率，灯泡铭牌是“3.8V，1.15W”。
电压表示数
电流表示数
3.0V
0.32A
3.8V
0.4A
4.5V

(1)、小明连接电路后，发现灯泡不亮，下列哪种方法可以一次性解析多项问题____.

A、检查电源 B、检查导线连接 C、检查电流表和电压表的示数 D、调节滑动变阻器观察灯泡亮度

(2)、实验过程中，小明发现小灯泡较暗，如果要让小灯泡正常发光，他应将滑动变阻器向（左或右）滑动；

(3)、如图乙所示，当电压表示数为4.5V时，电流表示数为A；

(4)、从上表可以求出，当灯泡正常发光时电阻为Ω；

(5)、通过计算，判断出这只小灯泡铭牌上的参数（合格，不合格）；在这个实验中，可能会观察到小灯泡出现的现象是（一点即可）

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二、计算题

20. 某同学做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏，如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时，他将电压表的示数U_V ，电流表的示数I_A ，以及两者的乘积 U_VI_A记录下来，表格中为部分数据。
序号
U_V（伏）
I_A（安）
U_VI_A（瓦）
1
2.0
1.2
2
4.0
3
6.0
1.8

(1)、电压表并联在两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）；

(2)、求出电源电压U（需写出主要计算过程）；

(3)、求出小灯的额定电功率P_额（需写出主要计算过程）。

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实验次数	1	2	3
电压U/V	2	2.5	3
电流I/A	0.22	0.24	0.26
电功率P/W	0.44	0.60	0.78
灯泡亮度	较暗	正常发光	很亮

实验序号	电流示数/A	额定功率/W	额定功率的平均值/W
1	0.71	2.698	P_额 $\frac{2.689 + 2.662 + 2.584}{3}$ =2.635
2	0.69	2.622
3	0.68	2.584

序号	U_V（伏）	I_A（安）	U_VI_A（瓦）
1	2.0		1.2
2	4.0
3	6.0		1.8

电压表示数	电流表示数
3.0V	0.32A
3.8V	0.4A
4.5V

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一、实验探究题

二、计算题

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