中考中测定小灯泡功率实验的考查要素

测定小灯泡功率的实验原理是电功率的公式：P=UI.只要测出小灯泡两端的电压和通过它的电流，就可以得出小灯泡的电功率.但在测定过程中，会涉及到各种知识和能力.比如：一、它需要图物结合，既要会画电路图，又要会根据电路图连接实物；二、会使用各种电学用具，如电压表、电流表、滑动变阻器等（这里所说的器材在真正使用的时候又有很多的技巧和要求.如在按电路图连接实物时，开关应断开；在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到最大阻值处；为了快速准确地测定小灯泡的额定功率，至少需要2节干电池做电源；用滑动变阻器调节小灯泡两端的电压，电压表应跟灯泡并联；为了提高测量的准确度，最好选用合适的量程等等）；三、要明白额定功率与实际功率的区别（由于小灯泡只标有额定电压，没标额定功率，在实验过程中，当小灯泡两端的实际电压大于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，灯变亮；当小灯泡两端的实际电压小于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，灯变暗；只有当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率才等于额定功率，此时小灯泡正常发光，要测小灯泡的额定功率就应先让它的实际电压达到额定电压，再读出此时的电流，然后用公式算出额定功率）；四、在做这个实验的过程中，还存在着很多意外，如小灯泡不亮，接线处断开，电表烧坏等等.

下面就2006年部分省市的中考试题进行分类说明：

一、侧重对猜想判断能力的考查

【例1】（2006山东莱芜考题）测定小灯泡额定功率的实验器材如图1所示，其中小灯泡上标有“3.8V”字样，它的电阻约10Ω.

（1）请你用笔画线代替导线，把图1中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）；

（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，可无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.于是小刚提出以下猜想：

A．可能是灯丝断了 B．可能是小灯泡短路 C．可能是变阻器开路

究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）.下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里；

（3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图2所示，则通过小灯泡的电流为___A，小灯泡的额定功率为___W.

解析：测定小灯泡功率的题材中大多考查一个完整的过程，但各题会有所侧重，本题侧重的是对猜想判断的考查.在正确连接电路的导线以后，小刚发现小灯泡不亮，猜想可能是电压表或电流表出了问题，如果灯丝断了，电路断路，就不会有电流通过，此时电压表测的是电源电压，是有读数的；如果小灯泡短路，有电流通过，但电压表相当于测导线上的电压，读数就为0；如果变阻器开路，此时电路中没有电流，小灯泡两端也没有电压.根据这样的分析便可分别进行判断.

答案：（1）略；

（2）

（3）0.36，1.368．

二、侧重对实验分析能力的考查

【例2】（2006上海浦东考题）甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验，除了小灯泡外他们所使用的器材规格均相同,小灯泡的额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”，小灯泡功率相差不大.甲同学正确连接好电路，闭合电键时记录了第1组数据；当小灯泡正常发光时记录了第2组数据；把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下，后熄灭，记录下第3组数据，如下表所示.则他们所用电源的电压为_______伏,甲同学所用小灯泡的额定功率为______ 瓦.当乙同学所选用的小灯泡正常发光时，电压表的示数如图3所示，而滑片恰好在滑动变阻器的中点上，此时滑动变阻器连入电路的电阻值为_______欧，乙同学所选用小灯泡正常发光时的电流为______安.

解析：本题侧重于对实验过程和实验结果的分析.从题中知道，甲同学记录了3组数据，第3次“把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下，后熄灭”，这句话中提供的信息有“端点”、“小灯泡闪亮一下，后熄灭”，从中可以判断出滑动变阻器接入电路中的电阻为0，小灯泡已经被烧坏，电压表测的电压就是电源电压；而第2次时小灯泡“正常发光”，即小灯泡的实际电压等于额定电压，根据P=UI可求出小灯泡的额定功率.乙同学做实验时，小灯泡正常发光，虽然题中已告之小灯泡的额定电压可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”，但要求出滑动变阻器连入电路的电阻值还缺少条件.由电压表的读数为2.3V，电源电压为4.5V，可判断出滑动变阻器两端的电压为2.2V，但不知道通过电流的大小，所以求不出，需要从另一个角度去思考.题中告之，甲、乙两人所用的器材一样，因此可从甲同学处求出滑动变阻器的阻值.在甲的3次实验中，第1组数据记录的是把滑动变阻器全部连入电路中的情况，可以求出滑动变阻器的电阻为：R=U/1=(4.5V-1.3V)/6A=20Ω.乙将滑片放在中间，所以滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω，此时电流为：4.5V-2.3V/10Ω=0.22A，即小灯泡正常发光时的电流.

答案：4.5；0.65；10；0.22.

三、侧重对实验反思能力的考查

【例3】（2006深圳考题）某同学在做“测定小灯泡功率”的实验时，连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小；灯泡变暗时，电压表示数反而增大.经检查，所用器材均完好.

（1）你认为图4中与上述实验现象相符的电路图是_____；

（2）若按该同学所连接的电路进行实验，结果两表的示数如图5（已知电源电压为6V）所示，则电流表的示数为___A，电压表的示数为____V，测得小灯泡的实际功率为___W.

解析：实验过程中常常需要对实验的设计和现象进行判断，以反思实验操作的正确与否.本题中的实验现象是“灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大”，对于这一现象我们可做分析：灯的亮暗是由它的功率决定的，功率又可由灯两端的电压和所通过电流的乘积来计算.现在，灯变亮而电压表示数却变小，说明电压表测的不是小灯泡两端的电压，那只能是B图所示的形式了.

答案：（1）B；（2）0.3，2.5，1.05.

四、侧重对综合能力的考查

【例4】（2006河北考题）一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A.小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，3个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”和“1kΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为12V).

(1)小明设计了如图6所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为_______的滑动变阻器；

(2)图7已连接了部分电路.请你根据所示电路图，用笔画线代替导线，将电路连接完整；

(3)小明正确选择了滑动变阻器，将图中的电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数均不变(示数不为零)且小于6V.具体原因是________；

(4)小明排除故障后，继续实验.当电压表的示数为6V时，电流表的示数(如图8所示)为_______A，小灯泡的额定功率是________W；

(5)不改变上面连好的电路，还可以完成的实验有：(写出一个即可)___________________________.

解析：例4是比较典型的综合考查题型，其中包括连线、对滑动变阻器使用的判断、对实验过程中出现的问题的解释以及电压表、电流表的读数和小灯泡功率的计算等内容，它们的解决过程可以参照上面各例中的解法，这里不再详述.

答案：(1)“50Ω0.5A”； (2)电路连线如图9所示；(3)电流表的“-”接线柱与滑动变阻器的“D”接线柱连接；(4)0.32，1.92； (5)测小灯泡的电阻.

小结：通过对以上例题的分析，我们可以发现，测定小灯泡功率的知识点虽然不大，但考题的形式还是很多样的.而考题的形式虽多样，却也万变不离其宗，比如：对实物图进行连线，求小灯泡的功率等，是实验过程中最关键和最基本的内容；会画电路图，会根据电路图进行连线，会根据得到的数据计算出小灯泡的功率是实验的基本点所在等等，这就给我们一个启示：学习=基础+创新，基础知识和基本技能是基本，创新是人的能力发展的表现，所以我们不仅要有扎实的基础，也要发展自己的能力，正如牛顿所说：我是站在巨人的肩膀上的.“巨人的肩膀”其实就是前人的知识，就是我们平时学的基础知识，考试不过是在考查我们的基础知识和创新能力，所以我们在平时的学习中，在学好基础知识的前提下还要不断发展自己的创新能力.