18.3测量小灯泡的电功率讲义 2023-2024学年人教版九年级全一册物理

第十八章 电功率（学用） 第3节 测量小灯泡的电功率 一、知识解析 知识点1 测量额定电压2.5V小灯泡的电功率 【知识点总结】 1．实验原理P＝UI，根据P＝UI可知，只要用电压表（伏特表）测出小灯泡两端的电压、用电流表（安培表）测出通过小灯泡的电流，就可以间接测量出小灯泡的电功率了．即用伏安法测小灯泡的电功率。为了测量不同电压下的电功率，我们要用串联滑动变阻器的办法，来控制加在灯泡两端的电压。 2．实验器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器。 3. 实验步骤： （1）按电路图连接实物图，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大（右）端； （2）检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中； （3）调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2V、等于2.5V的1.2倍，记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中； （4）将实验中记录的数据分别代入P＝UI，算出小灯泡的实际功率，并填入表格中。 4. 实验分析：（1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮； （2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大； （3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。 【典例解析】 例1 （2023•武威）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 （1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线； （2）连接电路过程中，开关应该 　 　（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到 　 　（选填“最左”或“最右”）端； （3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 　 　；（填选项符号） A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 　 　A； （5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 　 　（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片； （6）小丽根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 　 　W； （7）小丽根据小灯泡的I﹣U图象（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而 　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），你认为原因是 　 　。 【变式题】 1．利用如图所示的实验器材测量小灯泡电功率，电源为2节新干电池，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）小明同学连接了如图所示的电路，检查后发现接错了一根导线，请在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。 （2）正确连线后，该同学共进行了7次实验，测量的数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 发光情况 明亮 亮 较亮 较暗 微光 熄灭 熄灭 电压表示数U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流表示数I/A 0.29 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 ①分析实验数据发现，随着电压的降低，电压与电流的比值越来越小，其原因是 　 　； ②本次实验中滑动变阻器接入电路的最大阻值为 　 　Ω；断开电路开关，一段时间后小灯泡电阻可能是 　 　（填“8.6Ω”、“2Ω”、“1Ω”或“0Ω”）。 ③从第1次到第6次实验，小灯泡的功率变化量△P为 　 　W。 2．（2023•武汉洪山区模拟）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知待测小灯泡的额定电压为2.5V，实验中滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，其他实验器材有电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、电源电压3V、导线若干。 （1）在图甲中，请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移时电压表示数变小）。 （2）如果闭合开关，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，电压表示数不变（示数不为零）且小于3V，具体原因是 　 　。 （3）移动滑片，当滑片位于某一位置时，电压表的示数如图