檢測小燈泡電功率的實驗是熱學最重要的實驗之一，這個熱學實驗既涉及到電壓表、電壓表和滑動變阻器的使用，也涉及到歐姆定理、電功率、實驗數據的處理等，知識的密度大、綜合性強，是歷年高考的熱點。
例題某班朋友借助圖1的電路圖做“測定小燈泡額定功率”的實驗。被測小燈泡的額定電流為3.8V，內阻約為10Ω。實驗室有如下器材：電源（電流恒為6V）、電流表（0～0.6A0～3A）、電壓表（0～3V0～15V）、開關各一只，導線若干，滑動變阻器三只：R1（5Ω0.5A）、R2（10Ω0.5A）、R3（500Ω1A）。
考點1：依照電路原理圖聯接導線，主要是將電壓表、電壓表、滑動變阻器等聯接到電路中。
（1）a．用筆劃線取代導線，將電路圖2聯接完整。
解析水表連入電路中時要注意選擇合適的阻值，電壓要“＋”進“－”出。被測小燈泡的額定電流為3.8V，內阻約為10Ω，燈泡的額定電壓約0.38A，電流表要選用15V的阻值；電壓表要選用0.6A的阻值；滑動變阻器聯接到電路中時要“一上一下”。這是聯接導線的最重要考點。答案如圖3所示。
b．滑動變阻器應選用（選填“R1”、“R2”、“R3”）；在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應移至（選填“A”或“B”）端。這個實驗滑動變阻器有兩個作用，其二是，其一是。
c．某同事在測小燈泡額定電功率的實驗中聯接了如下左圖所示的實物電路,其中有一根導線聯接錯誤,請你在聯接錯誤的導線上畫“×”，并聯接出正確的導線。
解析當燈泡正常發光時，滑動變阻器上分得的電流是：6V－3.8V＝2.2V，通過變阻器的電壓越為0.38A，滑動變阻器接入電路中的內阻約為2.2V/0.38A=5.8Ω。其實R1的內阻太小，R3的內阻太大，應選用R2。在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于電阻最大的位置。
答案R2B保護電路改變電路中的電壓（或燈泡兩端電流）
考點2：判定電路故障。
（2）常見的故障及故障緣由剖析如下表。
故障
緣由
①閉合開關，電壓表、電壓表沒有示數，小燈泡不發光
電路出現斷路（或接觸不良）
②閉合開關，電壓表沒有示數，電流表有示數，但小燈泡不發光
鎢絲斷了或燈泡接觸不良
③移動滑動變阻器，電壓表的示數減小，而電流表的示數減少
電流表并連接在滑動變阻器兩端，而不是燈泡的兩端
④閉合開關，電壓表有示數，電流表沒有示數，小燈泡不發光
燈泡漏電
⑤閉合開關，電壓表示數很小，或幾乎為0。燈泡不發光（或發光較暗），調節滑動變阻器小燈泡色溫不變
滑動變阻器接線錯誤，接線時接到滑動變阻器下邊兩個接線柱，不能改變電路中的阻值
⑥閉合開關，電壓表，電流表有示數，燈泡較亮，調節滑動變阻器小燈泡色溫不變
滑動變阻器接線錯誤，接線時接到滑動變阻器前面兩個接線柱電功率p等于什么，不能改變電路中的阻值
考點3：聯通滑動變阻器，當燈泡兩端的電流等于額定電流時，讀出電壓表的示數，估算額定功率。
（3）排除電路故障后，為了測出小燈泡的額定功率，應聯通滑動變阻器，直到電流表的示數等于，此時電壓表的示數如圖4所示，則小燈泡的額定功率是。假如某次在做檢測小燈泡的額定功率實驗時，電流表示數為3V，應當向（選填“A”或“B”）聯通滑片。
解析電流表的示數是額定電流3.8V時，通過燈泡的電壓就是額定電壓0.4A，則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W。按照串聯分壓規律可知，要使燈泡兩端電流減小，滑變接入電路中的內阻須要減少，即滑片應當向電阻小的方向聯通。
答案3.81.52A
考點4：處理實驗數據
（4）某同事所在的小組對小燈泡進行了三次檢測，實驗數據如下表所示，她們取三次功率的平均值作為額定功率，這樣做對嗎？。倘若不對，這么進行三次檢測的目的是哪些？。
實驗序號
電流表示數/V
電壓表示數/A
功率/W
額定功率/W
3.0
0.36
1.08
P額=
3.8
0.4
1.52
4.5
0.42
1.89
解析不對。用家電的功率反映用家電在特定電流下的工作狀態，一個電流值對應一個工作狀態，即一個功率，取功率的平均值無意義。在檢測小燈泡的額定功率實驗中，一般檢測三次不同電流下的電功率，進行三次檢測的目的不是為了減少偏差，而是通過多組實驗數據歸納出燈泡兩端的實際電壓與實際功率（或照度）的關系。假如實驗現象中有對燈泡照度的描述，還可以得出“燈泡的實際功率越大，燈泡的色溫越大”的推論。
考點5：電流表的阻值太小不能直接檢測燈泡的額定電流時，提出解決的辦法。
（5）實驗時若發覺電流表0~15V的阻值早已毀壞，但3V的阻值完好。為了使實驗在不更換器材的情況下能繼續完成，請你提出一個可行的辦法及具體的操作細節：。
解析燈泡的額定電流為3.8V電功率p等于什么，而電流表0~15V的阻值早已損毀，只有0~3V的阻值可用，電源電流為6V，按照串聯電路電流規律可知，燈泡兩端的電流與滑動變阻器兩端的電流之和等于電源電流6V，我們可以把電流表并聯在滑動變阻器兩端，用手聯通滑片，雙眼觀察電流表，當電流表示數為6V-3.8V=2.2V時，說明燈泡兩端的電流就是額定電流3.8V，此時燈泡正常發光，讀出此時電壓表的示數（假定為0.4A），按照P=UI=3.8V×0.4A=1.52W可求出燈泡的額定功率。
考點6：缺儀器變通測電功率，要求寫出步驟和表達式。
（6）小宇朋友思索能不能只用一只水表測出小燈泡的電功率，他設計了下述四個電路圖。圖中的電源電流U保持不變，小燈泡的額定電流為U0，且U＞U0，已知定值阻值的電阻為R。在不改變電路聯接的情況下，下述四幅圖中能測出小燈泡額定功率的是（）
解析小燈泡的額定功率等于額定電流和額定電壓的乘積，小燈泡的額定電流U0已知，可以通過調節滑動變阻器使燈泡兩端電流達到額定電流，關鍵是看能夠測出燈泡的額定電壓。下邊逐條解析：
A．S1、S2閉合，S3斷掉時，電壓表把燈泡漏電，燈泡不發光；S2斷掉，S1、S3閉合時，電壓表把內阻R漏電；S1、S2、S3都閉合或都斷掉時，電壓表均無示數，測不出燈泡的額定電壓，不符合題意；
B．S1、S2閉合，S3斷掉，燈泡和定值內阻R串聯，電流表測電燈兩端的電流，其下端為正接線柱、下端為負接線柱；S1、S3閉合，S2斷掉，電流表測定值內阻R兩端的電流，其下端為負接線柱，上端為正接線柱；電流表的兩次接線方式相反，在不改變電路聯接方法的情況下，電流表有一次表針會反偏，難以進行檢測，故不合題意。
C．開關處于1的位置，電流表檢測的是燈泡和內阻串聯后的兩端電流U；開關處于2的位置，電流表檢測的是燈泡的兩端電流，通過調節滑動變阻器的滑片使電流表示數為U0，燈泡正常發光，此時通過小燈泡的電壓I=（U-U0）/R，小燈泡額定功率的表達式是P=U0I=U0（U-U0）/R，故符合題意。
D．開關處于1的位置，電壓表把燈泡和內阻漏電，電壓表檢測滑動變阻器的電壓；開關處于2的位置，電壓表把小燈泡漏電，檢測的是通過內阻R的電壓．測不出燈泡的額定電壓，故不符合題意。
答案C。
（7）在某次實驗過程中，某小組在檢測額定電流為3.8V的小燈泡的額定功率時，不慎破損電流表，而未能修備用電流表早已用完，老師給了她們她們一只10Ω的定值內阻和一只電壓表，請你幫助她們設計電路，畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟和小燈泡額定電功率的表達式。
解析實驗電路如圖所示。
實驗步驟：①閉合開關S，調節滑動變阻器滑片，使R0所在大道的電壓表示數為0.38A；②讀出燈泡所在大道電壓表的示數I2；
小燈泡功率的表達式為P額=3.8V×I2（用字母表示）。
缺電流表或電壓表的實驗電路、步驟及表達式歸納如下：
一、缺電壓表
已知U額
已知I額
實驗步驟：
1．閉合S、S1，調節滑動變阻器滑片，使電流表示數為U額；
2．斷掉S1，閉合S2，保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電流表示數為U1；
燈泡額定電功率表達式：P額=U額（U1-U額）/R0。
實驗步驟：
1．閉合S、S1，調節滑動變阻器滑片，使電流表示數為U額；
2．斷掉S1，閉合S2，保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電流表示數為U1；
燈泡額定電功率表達式：P額=U額（U1-U額）/R0。
二、缺電流表
已知U額
已知I額
實驗步驟：
1．閉合S、S2，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為U額/R0；
2．斷掉S2，閉合S1，保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電壓表示數為I1；
燈泡額定電功率表達式：P額=U額（I1-U額/R0）。
實驗步驟：
1．閉合S、S2，調節滑動變阻器滑片，使電壓表示數為I額；
2．斷掉S2，閉合S1，保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電壓表示數為I1；
燈泡額定電功率表達式：P額=（I1-I額）R0I額。
檢測小燈泡電功率、測量阻值是兩個重要的熱學實驗，都有好多重要的考點。它們的電路圖完全一樣，但實驗的原理與要求不同，我們要注意分辨。
該專題練習（略）。
