专题09 重难点通关（测量小灯泡的电功率 焦耳定律）2020-2021学年九年级物理上学期重难点复习（人教版）

重难点1 测量小灯泡的电功率 一、伏安法测量小灯泡的电功率 1.实验目的：测量小灯泡的额定功率和实际功率 2.实验原理：P=UI 3.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表、电压表、导线 4.电路图： 5.记录表格 灯的规格 电压（V） 电流（A） 电功率（W） 灯的发光情况 U=U额 U>U额 U<U额 6.实验步骤： （1）按电路图连接电路。连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应滑到最大阻值处。 （2）合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压3.8V，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。 （3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的0.8倍即3V，记录电流表示数，观察灯泡发光情况。  （4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1．2倍即4.5V，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。  （5）断开开关依次拆除电路，整理仪器。 7.计算、分析实验数据，得出结论： （1）灯的实际功率随灯的实际电压的增大而增大，随实际电压的减小而减小。即：U实＝U额时，P实＝P额；U实＞U额时，P实＞P额；U实＜U额时，P实＜P额。 （2）灯的亮度由实际功率决定。 二、安阻法测小灯泡的额定功率 1.实验目的：测量小灯泡的额定功率 2.实验原理：P＝UI 3.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、灯泡（额定电压为U0）、电流表、定值电阻R0、导线 4.电路图： 5.实验步骤： （1）计算R0两端的电压为U0时的电流 ； （2）按电路图连接电路； （3）闭合开关S，移动滑动变阻器，使电流表A2的示数为I0，读出A1的示数I。 （4）计算灯L的额定功率： 三、伏阻法测小灯泡的额定功率 1.实验目的：测量小灯泡的额定功率 2.实验原理：P＝UI 3.实验器材：电源、开关、滑动变阻器、灯泡（额定电压为U0）、电压表、定值电阻R0、导线 4.电路图： 5.实验步骤： （1）按电路图连接电路； （2）闭合开关S，移动滑动变阻器，使电流表V2的示数为U0，读出V1的示数U； （3）计算灯L的额定功率： 。 【典例精析】 例1.（2020·四川省雅安市）小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源（电压恒为8V），一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20Ω 2A”，小灯泡（额定电压2.5V，额定功率小于1.2W），一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接（要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮；连线不能交叉）（ ） (2)正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_____W。 实验次数物理量 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 30 电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44 电功率/W (3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而____（选填“增大”、“不变”或“减小”），小灯泡的实际功率由______（选填“额定功率”、“额定电压”或“实际电压”）决定。 (4)完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图所示的电路，所用电压表量程为“0~15V”，请将以下实验步骤补充完整。 ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为______V ； ②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1，拨至“2”读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P额=______（用U额、U0、R0表示）。若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”）。 例2.（2020·江苏省泰州市）本题有两小题。 (1)如图甲是小红测量小灯泡额定功率的电路图，灯泡额定电压U额=3.8V； ①闭合开关，移动滑动变阻器滑片至图甲所示位置，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向________端（选填“A”或“B”）移动； ②当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定电流I额=________A，额定功率P额=________W； 例3.（2020·福建省）“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡（U额为3.8V）定值电阻R0（阻值为10Ω）、开关及若干导线。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两