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0.8W
＞
=
＜
实际
实际功率
大
额定电压
$P=\frac{W}{t}$
电能表
秒表
解：​$(1)P_{最大}=UI_{最大}=220\ \mathrm {V}×10\ \mathrm {A}=2200\ \mathrm {W}$​
​$(2)W=\frac {300\ \mathrm {imp}}{3000\ \mathrm {imp/}(\mathrm {kW·h})}=0.1\ \mathrm {kW·h}$​
​$P=\frac {W}{t}=\frac {0.1\ \mathrm {kW·h}}{\frac {20}{60}\ \mathrm {h}}=0.3\ \mathrm {kW}$​
①关闭家中其他所有用电器，只让待测电灯工作；
②用秒表记录电能表脉冲指示灯闪烁$n$次所用的时间$t；$
③根据$W=\frac{n}{3000}\ \mathrm{kW·h}$计算消耗的电能，再利用$P=\frac{W}{t}$计算电灯的实际功率。
0~0.6A
灯泡断路
【分析】
1. 第(1)问：额定功率是用电器在额定电压下的实际功率，需从实验数据中找到额定电压对应的电流，利用公式$P=UI$计算得出额定功率为0.8W。
2. 第(2)问：根据电功率推导公式$P=\frac{U^2}{R}$（灯泡电阻可认为不变），通过对比实际电压与额定电压的平方大小，就能得出实际功率与额定功率的大小关系：电压越大，功率越大。
3. 第(3)问：灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡转化的光能越多则越亮；用电器需在额定电压下工作，否则会影响性能甚至损坏用电器。
【解析】
(1) 额定功率是灯泡在额定电压下的功率，结合实验数据计算可得灯泡的额定功率为0.8W。
(2) 由$P=\frac{U^2}{R}$（灯泡电阻$R$不变）可知：
当$U_{实}＞U_{额}$时，$U_{实}^2＞U_{额}^2$，则$P_{实}＞P_{额}$；
当$U_{实}=U_{额}$时，$U_{实}^2=U_{额}^2$，则$P_{实}=P_{额}$；
当$U_{实}＜U_{额}$时，$U_{实}^2＜U_{额}^2$，则$P_{实}＜P_{额}$。
(3) 灯泡的亮度取决于它的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮；任何用电器都应在额定电压下工作，实际电压异常会影响用电器工作性能甚至损坏用电器。
【答案】
(1) 0.8W
(2) ＞；=；＜
(3) 实际；实际功率；大；额定电压
【知识点】
额定与实际功率、灯泡亮度决定因素、用电器工作条件
【点评】
本题是电学电功率部分的基础题型，核心考查额定功率与实际功率的关系、灯泡亮度的影响因素及用电器正常工作的条件，帮助学生区分额定值与实际值的差异，是后续电学实验和计算的重要铺垫。
【难度系数】
0.8
【分析】
要测量电灯的实际电功率，首先回忆电功率的概念：电功率表示电流做功的快慢，等于单位时间内消耗的电能。因此需要测量出电灯消耗的电能$W$和消耗这些电能所用的时间$t$，再根据电功率的定义式计算实际功率。其中电能表可测量电灯消耗的电能$W$，秒表可测量对应的时间$t$，所以依据的原理公式是电功率的定义式$P=\frac{W}{t}$。
【解析】
根据电功率的定义，电功率是单位时间内电流所做的功（即消耗的电能），其计算公式为$P=\frac{W}{t}$。在用电能表和秒表测量电灯实际电功率的实验中，电能表用于获取电灯消耗的电能$W$，秒表用于获取消耗这些电能的时间$t$，将测得的$W$与$t$代入公式就能计算出电灯的实际电功率，因此实验原理为$P=\frac{W}{t}$。
【答案】
$P=\frac{W}{t}$
【知识点】
电功率的定义式
【点评】
本题考查用电能表和秒表测量实际电功率的原理，核心是理解电功率的定义式$P=\frac{W}{t}$，明确电能表和秒表分别对应测量公式中的$W$和$t$，这是电学中测量实际功率的基础实验原理，属于易掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.9
【分析】
首先，家庭中没有电压表和电流表时，可利用电能表（测量消耗的电能）和秒表（测量工作时间）来进行相关电学实验。
对于问题(1)：要计算家庭能同时使用的用电器最大总功率，根据公式$P=UI$，家庭电路电压$U$为220V，电能表上“2.5(10)A”中，10A是允许通过的最大电流，代入公式即可算出最大总功率。
对于问题(2)：电能表参数“3000 imp/(kW·h)”表示每消耗$1\ \mathrm {kW·h}$的电能，指示灯闪烁3000次，所以闪烁300次时，消耗的电能$W$等于闪烁次数除以3000；再根据公式$P=\frac{W}{t}$，将时间$t$换算为小时后，代入消耗的电能即可算出用电器的电功率。
【解析】
器材：电能表、秒表
(1) 已知家庭电路电压$U=220\ \mathrm {V}$，电能表允许通过的最大电流$I_{最大}=10\ \mathrm {A}$，根据公式$P=UI$，可得该家庭能同时使用的用电器的总功率最大值：
$P_{最大}=UI_{最大}=220\ \mathrm {V}×10\ \mathrm {A}=2200\ \mathrm {W}$
(2) 电能表参数“3000 imp/(kW·h)”表示每消耗$1\ \mathrm {kW·h}$的电能，指示灯闪烁3000次，那么闪烁300次时，用电器消耗的电能：
$W=\frac {300\ \mathrm {imp}}{3000\ \mathrm {imp/(kW·h)}}=0.1\ \mathrm {kW·h}$
用电器工作时间$t=20\ \mathrm {min}=\frac {20}{60}\ \mathrm {h}=\frac {1}{3}\ \mathrm {h}$，根据公式$P=\frac {W}{t}$，可得该用电器的电功率：
$P=\frac {W}{t}=\frac {0.1\ \mathrm {kW·h}}{\frac {1}{3}\ \mathrm {h}}=0.3\ \mathrm {kW}$
【答案】
电能表；秒表
(1) $2200\ \mathrm {W}$
(2) 消耗的电能为$0.1\ \mathrm {kW·h}$，该用电器的电功率是$0.3\ \mathrm {kW}$
【知识点】
家庭电路总功率计算、电能表参数应用、电功率计算
【点评】
本题结合家庭生活实际，考查电能表的使用及电能、电功率的相关计算，核心是理解电能表各参数的物理意义，熟练运用相关公式解决问题，贴近生活，有助于提升学生运用物理知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.7
【分析】
要测量家庭电路中电灯的实际功率，核心依据是电功率公式$P=\frac{W}{t}$，因此需要测量电灯消耗的电能$W$和对应的工作时间$t$。家庭电路中可借助电能表测量电能，电能表的脉冲指示灯闪烁次数与消耗的电能存在对应关系（如常见的3000imp/(kW·h)表示闪烁3000次消耗1kW·h电能）；为确保电能表记录的电能仅由待测电灯消耗，需关闭家中其他所有用电器；之后用秒表记录指示灯闪烁$n$次的时间$t$，最后代入公式计算即可得到实际功率。
【解析】
①关闭家中其他所有用电器，只让待测电灯工作；
②用秒表记录电能表脉冲指示灯闪烁$n$次所用的时间$t$；
③根据电能表参数（以3000imp/(kW·h)为例），通过公式$W=\frac{n}{3000}\ \mathrm{kW·h}$计算电灯消耗的电能，再利用$P=\frac{W}{t}$计算出电灯的实际功率。
【答案】
①关闭家中其他所有用电器，只让待测电灯工作；
②用秒表记录电能表脉冲指示灯闪烁n次所用的时间t；
③根据$W=\frac{n}{3000}\ \mathrm{kW·h}$计算消耗的电能，再利用$P=\frac{W}{t}$计算电灯的实际功率。
【知识点】
电能表的应用、电功率的测量
【点评】
该实验利用家庭中常见的电能表和秒表完成测量，操作简便且贴合实际场景。关键注意点是必须关闭其他用电器，保证电能表仅记录待测电灯消耗的电能，确保测量结果准确；通过公式推导计算实际功率，体现了电功率公式在实际生活中的应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
1. 第(1)问：根据灯泡额定电压和额定功率，利用公式$I=\frac{P}{U}$计算额定电流，结合电流大小选择合适的电流表量程；
2. 第(2)问：明确电压表、电流表的量程，按照“电压表并联在灯泡两端、电流表串联在电路中，滑动变阻器一上一下接线”的原则连接实物电路，确保连线不交叉；
3. 第(3)问：灯泡不亮且电流表无偏转，说明电路断路，电压表有示数则表明电压表与电源通路，由此判断故障为灯泡断路；
4. 第(4)问：当前灯泡电压小于额定电压，需增大灯泡电压，根据串联分压规律，减小滑动变阻器接入电阻，从而确定滑片移动方向；
5. 第(5)问：读取电流表量程和分度值，得到额定电流，再用$P=UI$计算额定功率；
6. 第(6)问：根据实验数据总结灯泡亮度与实际功率的关系。
【解析】
(1) 由$P=UI$可得，灯泡额定电流$I=\frac{P}{U}=\frac{1W}{3.8V}\approx0.26A$，小于0.6A，因此电流表选用0~0.6A的量程。
(2) 实物电路连接：电压表选0~15V量程，并联在灯泡两端；电流表选0~0.6A量程，串联接入电路；滑动变阻器采用“一上一下”接线方式，连线不交叉，具体连接如参考答案图所示。
(3) 闭合开关后灯泡不亮、电流表无偏转，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表到电源的电路是通路，故故障原因是灯泡断路。
(4) 电压表示数为2.4V，小于额定电压3.8V，要使灯泡电压达到额定值，需减小滑动变阻器接入电路的电阻，从而减小其分压。由图可知，向左移动滑片时，滑动变阻器接入电阻减小，因此应向左端移动滑片。
(5) 图乙中电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，灯泡额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=3.8V×0.26A≈1W$。
(6) 分析实验数据可知，灯泡的亮度由实际功率决定，且实际功率越大，灯泡越亮。
【答案】
(1) 0~0.6A
(2) 如参考答案图所示
(3) 灯泡断路
(4) 左
(5) 电流为0.26A，额定功率约为1W
(6) 实际功率；实际功率越大
【知识点】
伏安法测电功率；电路故障分析；滑动变阻器的使用
【点评】
本题全面考查伏安法测灯泡电功率的实验，涉及量程选择、实物连接、故障排查、实验操作、数据计算及结论归纳，是电学实验的基础题型，有助于加深对电功率测量原理的理解。
【难度系数】
0.6
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