第14讲 电功率的测量 辅导讲义 2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第14讲_电功率的测量 辅导讲义（学生版） 主讲内容 测小灯泡的额定功率 第14讲_电功率的测量 [学生版] 课前小测 1 (2024北京市石景山区中考二模) 如图所示四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A.电饭锅 B.电风扇 C.笔记本电脑 D.电冰箱 2 (2024北京市汇文中学期末考试) 如图所示的是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，在两个密闭容器中装有质量____（选填“相等”或“不等”）的空气，电流产生的热量通过U型管中液面_____来反映。研究电流产生的热量与电阻的关系时，应选用图______（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在图乙装置中右侧容器外部并联了一个阻值与R3相同的电阻丝，其目的是为了改变______。 3 (2024北京市丰台区期末考试) 小明在复习焦耳定律时，分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2（R1＞R2），电源电压保持不变。请回答下列问题： （1）甲图采用串联电路，是为了探究电流通过导体产生的热量与________是否有关。 （2）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计C和温度计________的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。 （3）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计________的示数变化最大。 4 (2021北京市海淀区期末考试) 图甲是小灯泡L和电阻R的I－U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　） A.只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω B.只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W C.再闭合S2后，电路总功率的增加量为2.8W D.再闭合S2后，1min内电阻R产生的热量为48J 5 (2024北京市石景山区中考二模) 如图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1＞R2。该电热器接入电压恒为220 V的电路中，电热器有高温挡、中温挡和低温挡，高温挡的功率为990 W，低温挡的功率为110 W。求： （1）低温挡时，通过电路的电流。 （2）画出中温挡的简化电路，并计算中温挡的功率。 （3）电热丝R2的阻值。 6 (2024北京市西城区中考一模)[多选题] （多选）如图所示，是一款有高、低温两档的电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝，其中R2 = 242 Ω，关于该电熨斗，下列说法正确的是（　　） A.开关S1和S2均闭合时，电熨斗处于低温档 B.闭合开关S1，断开开关S2时，电熨斗处于高温档 C.若电阻R1=44 Ω，则电熨斗高温档的功率为1300 W D.若电阻R1=44 Ω，电路处于低温档时，通电3 min电熨斗产生的热量是1.98×105 J 课程目标 知识目标 1．会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器； 2．通过实验，体验小灯泡的电功率随它的两端电压的变化而变化的规律，知道用电器不同电压下工作实际功率的变化特点； 能力目标 1．能够利用单表法测量未知电阻的电功率； 2．能够设计与电功率有关的伪证类实验； 过程与方法 1．能够根据测量小灯泡的电功率的原理，设计符合测量需要的实验方案。会根据记录的实验数据，利用比较的方法，分析和判断实际功率与额定功率的区别。 课堂引入 这些型号不同的灯泡，利用我们学过的知识，如何来测量他们的电功率呢？ 知识图谱 测小灯泡的额定功率 知识精讲 一．伏安法测量小灯泡的电功率 在实验上，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用电功率的公式计算小灯泡的电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。 1．实验步骤： （1）要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处，开关断开，根据电路图连接实验电路； （2）闭合开关，移动滑片的位置，控制灯泡两端的电压，读出电流表的示数I并记录。 2．实验结论： （1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大； （2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 （3）灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮。 二．单表法测小灯泡的电功率 所谓单表法是指在实验上只有电流表，或者电压表，按照串并联电路的电流电压规律，设计合适的实验电路，来测量小灯泡的电功率。典型的单表法有如下几种情况： 1．只有电压表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）串联，电路图如图所示：               V                   S1 S2 S3 a b R R1 （1）断开开关S2，闭合开关和，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电压表的示数为2.5V使小灯泡正常发光； （2）保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，断开开关S3，闭合开关和，读出电压表的示数； （3）计算出小灯泡的电功率为：。 2．只有电流表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）并联，电路图如图所示： A L a b R （1）断开开关S3，闭合开关和，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电流表的示数，此时小灯泡正常发光，将数据记录在表格中； （2）断开开关S2，闭合开关S3，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将电流表读数I2记录在表格中； （3）则小灯泡的功率为。 三．实验探究小灯泡的亮度 小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。实验上探究小灯泡的明暗，本质上是研究电功率的影响因素。主要分为以下的情况： 1．同一灯泡，电流越大，实际功率越大，灯泡亮度越大； 2．串联电路中，不同的两个灯泡，电流相同，电阻越大，实际功率越大，灯泡越亮（ ）； 3．并联电路中，不同的两个灯泡，电压相同，电阻越小，实际功率越大，灯泡越亮（ ）。 伏安法测小灯泡的电功率 例题 7 (2024北京市东城区期末考试) 小东在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，实验电路如图1所示。 （1）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，L仍不亮，两表的示数均无变化，若电路仅有一处故障，则故障原因可能是______________。 （2）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为________W。 8 (2024北京市海淀区期末考试) 小海在“测量小灯泡的电功率”实验中，连接了部分实验电路，如图甲所示，电源两端电压为4.5V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，则小灯泡的额定功率为_______W。若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，则电路消耗的总电功率为_______W。 随练 9 (2024北京市丰台区期末考试) 小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻，电源两端电压不变。请回答下列问题： （1）添加一根导线，完成图甲所示的实验电路的连接。 （2）正确连接电路后，只闭合开关S和S1，____________________，读出并记录电压表示数U1。 （3）____________________，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，读出并记录电压表示数U2，如图乙所示。 （4）根据实验测得的数据，计算出小灯泡的额定功率____。 10 (2024北京市期末考试) 小华为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片Р置于___________（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为___________V时，此时通过小灯泡的电流如图乙所示；电流表的示数是___________A，小灯泡的额定功率为___________W。 特殊方法测电功率 例题 11 (2024北京市海淀区期末考试) 小海想要测量一只额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，他选用两端电压不变的电源、已调零的电压表、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、开关和导线连接了如图所示的电路。 请根据实验电路补充完成下面的主要实验步骤： （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使_________，并记录。 （2）只闭合开关________，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2。 （3）小灯泡L的额定功率P＝_________（用已知量和所测物理量的符号表示）。 12 (2024北京市西城区期末考试) 小明想利用实验测量一只小灯泡的额定功率。实验桌上备有的器材：符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。他利用上述器材连接的实验电路如图所示。 （1）小明进行如下操作，测出小灯泡的额定功率：将开关S向1号触点闭合，调节滑动变阻器使电压表的示数为U0；将开关S向2号触点闭合，保持滑动变阻器滑片不动，记录电压表的示数U。 （2）请你用U0、U、R表示小灯泡的额定功率P，P＝________。 13 (2023北京市海淀区期末考试) 小海想要测量一只额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，他选用电压恒定的电源、已调零的电压表、滑动变阻器R、已知阻值为R0的定值电阻各一个，开关若干和足够多的导线连接了如图所示的电路。 （1）请将实验步骤补充完整： ①断开所有开关，调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值最大； ②只闭合开关S和  ，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数U1=2.5V，记录U1； ③保持滑片的位置不变，只闭合开关S和   ，读出电压表的示数U2，记录U2； （2）该小灯泡的额定功率PL=  （用测量量和已知量的符号表示）。 14 (2022北京市朝阳区中考二模) 利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压和定值电阻的阻值。请将实验步骤补充完整： （1）闭合开关S、S2，断开开关S1，________________。 （2）________________，记录电压表的示数U。 （3）利用表达式________（用已知量和测量量表示），计算出小灯泡的额定功率。 随练 15 (2022北京市门头沟区期末考试) 用图所示的电路来测量额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，其中R0是阻值已知的定值电阻，R是滑动变阻器。请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤： （1）只闭合开关S和S1，________，使电压表的示数为U1； （2）只闭合开关S和开关________，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录此时电压表的示数为U2； （3）小灯泡L的额定功率P＝________________。（用已知量和所测物理量的字母表示） 16 (2022北京市海淀区期末考试) 有一只小灯泡的额定电压为2.5V，小红想测量这个小灯泡在不同工作状态下的实际功率和额定功率，实验电路如图所示． （1）实验过程中，某次测量时电压表的示数为2.0V．现要测小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作．当小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表示数为0.32A，则此小灯泡的额定功率为________W． （2）完成上述实验后，小红又设计了一种测小灯泡额定功率的方案，如图所示，其中R0是阻值已知的定值电阻．请将下列实验步骤补充完整： ①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点________，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额； ②保持滑动变阻器的滑片不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U1； ③用U1、U额和R0表示小灯泡的额定功率，其表达式为：P＝________． 17 (2020北京市通州区期末考试)[多选题] 为了测定未知电阻在电路中的实际功率，研究性学习小组的同学们在只有一个电流表而没有电压表的情况下，设计了如图所示的四种实验电路。其中电阻。是阻值已知的定值电阻，电源两端的电压未知但为恒定值，图中实线所画出的电流表是第一次测量时所连接的位置，虚线所画的电流表是第二次测量时所连接的位置。这四个电路中能测出电阻的实际功率的是（　　） A. B. C. D. 探究影响灯泡亮暗的因素 例题 18 (2024北京市顺义区期末考试) 某同学测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定电功率。 （1）他连接了如图所示的实验电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A”或“B”）。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，记录的实验数据如下表所示。根据如图所示电路可知，若使小灯泡两端电压从0.9V调至2.5V，需将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动。小灯泡L的额定电功率（　　）。 U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 I/A 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28 （3）实验中，灯熄灭了，电流表没有示数，电压表却有示数，电路故障可能是________。（选填选项前字母） A．小灯泡断路 B．变阻器断路 C．小灯泡短路 D．变阻器短路 19 (2023北京市顺义区期末考试) 现用图甲所示器材测量标有2.5V小灯泡的额定电功率。 （1）请用笔画线代替导线，在答题卡相应位置处将实验电路连接完整。 （2）若选择滑动变阻器A、D两接线柱连入电路，则开关闭合前，滑片P应放置在最________端（选填“左”或“右”）。 （3）连接好实验电路，检查无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表均有示数且保持不变，电流表始终无示数，则故障原因可能是________。（选填选项前字母）。 A．灯座接线短路 B．小灯泡的灯丝断了 C．开关接触不良 D．滑动变阻器断路 （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，可知通过小灯泡的电流为________A，则小灯泡的额定电功率为________W。 20 (2023北京市门头沟区期末考试) 小强要测量额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率。 （1）他连接了图甲所示的实验电路，其中滑动变阻器还没有接入电路。若实现滑动变阻器滑片向右滑动时，小灯泡发光变亮，应该接滑动变阻器的________端。（选填“A”或“B”） （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片后，观察到电压表的示数如图乙，此时应该向________（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器，直到电压表示数达到2.5V，使小灯泡正常发光。 （3）小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。 随练 21 (2023北京市门头沟区中考二模) 如图甲所示，某同学用已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、开关，以及电压为6V的电源等实验器材，测量额定电压为3.8V的小灯泡L的额定电功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整 （2）实验过程中，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器R的滑片P，小灯泡L始终不发光，电压表有示数，电流表指针几乎不动，电路可能发生的故障是________ （3）排除故障后，闭合开关S，电压表示数为3V，为使灯泡正常发光，应该向________（选填：“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3.8V时，观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。 22 (2022北京市石景山区中考二模) 小兰利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L的电功率，电源电压为5V。实验中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，根据实验过程和现象，下列说法中错误的是（　　） A.电流表示数是0.5A B.灯泡L的额定功率是2.5W C.灯泡L正常发光时的电阻为5Ω D.当电压表示数为2.5V时，灯泡L正常发光 23 (2022北京市延庆区中考一模) 在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源为2节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格是“20Ω，0.5A”。 （1）小梦将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图甲所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小北急忙拦住他，说接线错了，小梦发现只要改接一根导线就可以了。请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线________； （2）实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向________（填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片，同时视线应注意观察电压表的示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。 电功率中的证明类、设计类实验 例题 24 (2022北京市二中中考一模) 小鹏想通过实验验证“对于同一个用电器，当实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。”他连接了如图所示的实验电路，其中小灯泡上标有2.5V字样。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在______端；（选填“A”或“B”） （2）小鹏连接好实验电路，检查连接无误后， 闭合开关 S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 3V，可能发生的故障是小灯泡______（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，小鹏进行了实验。下面是他所写的部分实验步骤，请你将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数为2V，将电压表示数U、电流表示数I记录在表格中； ②______，将电压表示数U、电流表示数I记录在表格中； ③根据公式P＝UI计算出两次小灯泡的电功率P，并记录在表格中。 25 (2022北京市密云区期末考试) 为了测量一个标有“10V”的小灯泡额定功率，给定了以下器材． A．电源12V，（内阻不计）开关一个，导线若干； B．电流表：0～0.6A，内阻可忽略； C．电流表：0～3A，内阻可忽略； D．电压表：0～3V，内阻很大； E．电压表：0～15V，内阻很大； F．滑动变阻器：阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A． （1）为了使测量过程安全且结果准确，在选择了A、F组器材后，电流表应选用________，电压表应选用________；（填写所选器材的字母代号） （2）连接图甲实物图．________ （3）正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，可能发生的故障是________； A．滑动变阻器处断路 B．灯座接线短路 C．小灯泡的灯丝断了 D．开关接触不良 （4）排除故障后，某同学测量了不同电压下通过小灯泡的电流，并在坐标纸上描绘出如图乙所示电流随电压变化的图像．小灯泡额定功率为________W； （5）某同学通过对图乙I－U图像的分析，发现小灯泡两端的电压越大，小灯泡的电阻越________． 26 (2022北京市海淀区期末考试) 在探究“导体两端电压一定时，导体的电功率与其电阻是否成反比”的实验中，某实验小组的同学设计了如图所示的电路图．他们从实验室找到了符合要求的实验器材：一个电源，六个阻值不同且已知阻值的定值电阻，一块电压表，一块电流表，一个滑动变阻器，一个开关和若干导线． （1）他们设计的主要实验步骤如下，请将实验步骤补充完整． ①断开开关，按照如图所示电路组装器材，将滑动变阻器调至接入电路的阻值最大； ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，用电压表测量R两端的电压U，用电流表测量通过R的电流I，并将U、R、I记入表格； ③断开开关，________，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使________，用电流表测通过R的电流I，并将U、R、I记入表格； ④重复步骤③4次，读出每次实验中的电压表示数U、电流表示数I，并将U、I及定值电阻的阻值R记入表格； ⑤利用公式________计算每次实验中定值电阻的电功率，并记入表格． （2）请设计并画出此实验数据记录表． 随练 27 (2024北京市通州区期末考试) 小华和小明分别测量两只发光原理相同的小灯泡的额定功率。小华测量的小灯泡L1额定电压为2.5V，小明测量的小灯泡L2额定电压为3.8V。 （1）图甲是小华的实验电路，请用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑片在端时接入电路的阻值最大。 （2）小华闭合开关，发现小灯泡很暗，电流表和电压表的示数都比较小。随着滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡逐渐变亮，电流表和电压表的示数逐渐增大。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示时，则L1的额定功率是________W。 （3）小明测出小灯泡L2的额定功率为1.14W。他们通过对比发现：两只灯泡都正常发光时，L2要更亮一些。 （4）通过交流评估两人的实验，可以发现：发光原理相同的小灯泡，实际功率越大，小灯泡就越________（选填“亮”或“暗”）。 （5）当小华和小明把两只灯泡并联起来，发现L1似乎要比L2亮一些，但不明显。在不考虑温度对灯丝电阻影响的情况下，请你结合前面的实验数据和所学公式推理出L1和L2并联时实际功率的大小关系，验证他们的观察结果是否正确。 28 (2024北京市门头沟区期末考试) 为了探究不同电学元件的电学特性，小华分别选取了电阻R和额定电压为2.5V的小灯泡L进行实验。 （1）小华连接了图甲所示的电路进行实验。闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，测量了多组通过小灯泡L的电流与其两端电压的数据，并根据测得的数据绘制出图乙中的图线F。在某次测量时电流表示数如图丙所示，结合图线F可知，小灯泡L此时的实际功率为_________W。 （2）小华将小灯泡L拆下，改接为电阻R，移动滑动变阻器的滑片P，测量了多组通过电阻R的电流与其两端电压的数据，并根据测得的数据绘制出图中的图线G。她想继续探究“电阻一定时，电功率与电流的关系”，在小灯泡L和电阻R中，她选用电阻R进行实验，原因是________。 29 (2023北京市通州区期末考试) 用电压为4V的电源、已调零的电流表和电压表、符合实验要求的滑动变阻器、开关、导线若干，测量一只额定电压为2.8V小灯泡的额定功率。 （1）请你以笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。 （2）连接电路时，滑动变阻器R的滑片P应置于________（选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图乙所示，此时电流为________A。 （4）小灯泡的额定功率是________W。 课堂小结 1．利用伏安法测量小灯泡的额定功率，主要熟练分析滑动变阻器的作用，能够根据实物图画出等效电路图，并学会分析实验中的可能故障。 2．利用单表法测量小灯泡的额定功率的实验，主要思路： （1）无电流表，利用定值电阻和电压表，测量小灯泡的电流； （2）无电压表，利用定值电阻和电流表，测量小灯泡的电压。 3．判断小灯泡的亮度，关键在于比较小灯泡的实际功率。 拓展 30 (2020北京市海淀区期末考试)[复合题] 某同学“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定电功率P额”。现有如下器材：电源（电压未知但符合实验要求）、三个开关、一个已调零的电压表、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个小灯泡、一个符合实验要求的滑动变阻器和若干条导线。经过思考，该同学设计了所需的实验电路（其中部分连线如图所示），完成了实验任务。 (1) 请你再添加一根导线，完成电路连接。 (2) 请你补充主要实验步骤： ①闭合开关S1和S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片P位置使电压表示数U1＝__________； ②__________，保持滑动变阻器滑片P位置不动，记录电压表示数为U2； ③用R0、U1和U2表示小灯泡正常发光时的电功率：P额＝__________。 31 (2018北京市中考一模) 实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电压表和电流表各一块，导线若干。小华利用以上器材探究“当通过导体的电流一定时，导体的电功率跟导体电阻的关系”。 （1）此实验的自变量是________，因变量是________； （2）画出实验电路图； （3）写出实验步骤； （4）画出实验数据记录表格。 32 (2024北京市顺义区中考二模) 小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5 V，实验电路如图甲所示。实验中，当电压表示数为2.0 V时，电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0 V的现象，下列说法中正确的是（　　） A.为使小灯泡正常发光，需将滑片P向左移动 B.滑片P向右移动，电流表示数变小 C.小灯泡正常发光时的电阻为5 Ω D.此时小灯泡的实际功率为1 W 33 (2024北京市门头沟区期末考试) 小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。 （1）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，发现电压表的示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，滑动变阻器滑片应向________滑动（选填：“左”或“右”）。 （2）当小灯泡正常发光后，电流表示数如图丙所示，通过计算可知小灯泡的额定功率为________W。 34 (2024北京市昌平区期末考试) 小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。 （2）如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动至________端。 （3）实验过程中，电压表的示数如图乙所示，若使灯泡正常发光，他应将滑动变阻器的滑片向________端移动。 （4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流为________A，该小灯泡的额定功率为________W。 35 (2023北京市五中分校期中考试) 小乐为测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处。 （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，电压表示数接近于电源电压。出现这种现象的原因是________。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示。由此可知，此时通过小灯泡的电流为________A；小灯泡的额定功率为________W。 36 (2020北京市北京171中学期中考试) 小叶和小东用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡在不同电压下工作的电功率．已知电源两端电压恒为6V． （1）请根据实验要求完成实物电路图的连接． （2）小东连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表指针偏转明显，可能发生的故障是________ A．灯泡灯丝断了 B．灯座接线短路 C．蓄电池没有电了 D．电流表接线柱短路 （3）在发现电路有故障时，首要的规范操作应是：________ （4）小东排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至图所示位置时，电压表示数为2.1V，若他想测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向________端移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为2.5V． （5）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图所示的I－U关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W． （6）若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有________（请写出一个即可）． 37 (2024北京市汇文中学期末考试) 小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至___________端； （2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为___________A．该小灯泡的额定功率为___________W。 38 (2023北京市昌平区期末考试) 某同学想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在 端。（选填“左”或“右”) （2）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P位置，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表的示数为 A，小灯泡正常发光时的阻值为 \Omega （结果保留整数），小灯泡的额定功率为 W。 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14讲_电功率的测量 辅导讲义（解析版） 主讲内容 测小灯泡的额定功率 第14讲_电功率的测量 [解析版] 课前小测 1 (2024北京市石景山区中考二模) 如图所示四种家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A.电饭锅 B.电风扇 C.笔记本电脑 D.电冰箱 2 (2024北京市汇文中学期末考试) 如图所示的是探究“电流产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，在两个密闭容器中装有质量____（选填“相等”或“不等”）的空气，电流产生的热量通过U型管中液面_____来反映。研究电流产生的热量与电阻的关系时，应选用图______（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。在图乙装置中右侧容器外部并联了一个阻值与R3相同的电阻丝，其目的是为了改变______。 3 (2024北京市丰台区期末考试) 小明在复习焦耳定律时，分别设计了如图甲、乙所示的两个电路，其中烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温都相同的煤油、相同的温度计、阻值不等的电阻丝R1和R2（R1＞R2），电源电压保持不变。请回答下列问题： （1）甲图采用串联电路，是为了探究电流通过导体产生的热量与________是否有关。 （2）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，比较温度计C和温度计________的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关。 （3）在甲、乙两个电路通电时间相同的条件下，温度计________的示数变化最大。 4 (2021北京市海淀区期末考试) 图甲是小灯泡L和电阻R的I－U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（　　） A.只闭合S1时，小灯泡L的电阻为2Ω B.只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W C.再闭合S2后，电路总功率的增加量为2.8W D.再闭合S2后，1min内电阻R产生的热量为48J 5 (2024北京市石景山区中考二模) 如图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，且R1＞R2。该电热器接入电压恒为220 V的电路中，电热器有高温挡、中温挡和低温挡，高温挡的功率为990 W，低温挡的功率为110 W。求： （1）低温挡时，通过电路的电流。 （2）画出中温挡的简化电路，并计算中温挡的功率。 （3）电热丝R2的阻值。 6 (2024北京市西城区中考一模)[多选题] （多选）如图所示，是一款有高、低温两档的电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝，其中R2 = 242 Ω，关于该电熨斗，下列说法正确的是（　　） A.开关S1和S2均闭合时，电熨斗处于低温档 B.闭合开关S1，断开开关S2时，电熨斗处于高温档 C.若电阻R1=44 Ω，则电熨斗高温档的功率为1300 W D.若电阻R1=44 Ω，电路处于低温档时，通电3 min电熨斗产生的热量是1.98×105 J 课程目标 知识目标 1．会测算小灯泡的实际功率和额定功率，进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器； 2．通过实验，体验小灯泡的电功率随它的两端电压的变化而变化的规律，知道用电器不同电压下工作实际功率的变化特点； 能力目标 1．能够利用单表法测量未知电阻的电功率； 2．能够设计与电功率有关的伪证类实验； 过程与方法 1．能够根据测量小灯泡的电功率的原理，设计符合测量需要的实验方案。会根据记录的实验数据，利用比较的方法，分析和判断实际功率与额定功率的区别。 课堂引入 这些型号不同的灯泡，利用我们学过的知识，如何来测量他们的电功率呢？ 知识图谱 测小灯泡的额定功率 知识精讲 一．伏安法测量小灯泡的电功率 在实验上，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用电功率的公式计算小灯泡的电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。 1．实验步骤： （1）要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处，开关断开，根据电路图连接实验电路； （2）闭合开关，移动滑片的位置，控制灯泡两端的电压，读出电流表的示数I并记录。 2．实验结论： （1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大； （2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 （3）灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮。 二．单表法测小灯泡的电功率 所谓单表法是指在实验上只有电流表，或者电压表，按照串并联电路的电流电压规律，设计合适的实验电路，来测量小灯泡的电功率。典型的单表法有如下几种情况： 1．只有电压表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）串联，电路图如图所示：               V                   S1 S2 S3 a b R R1 （1）断开开关S2，闭合开关和，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电压表的示数为2.5V使小灯泡正常发光； （2）保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，断开开关S3，闭合开关和，读出电压表的示数； （3）计算出小灯泡的电功率为：。 2．只有电流表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）并联，电路图如图所示： A L a b R （1）断开开关S3，闭合开关和，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电流表的示数，此时小灯泡正常发光，将数据记录在表格中； （2）断开开关S2，闭合开关S3，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将电流表读数I2记录在表格中； （3）则小灯泡的功率为。 三．实验探究小灯泡的亮度 小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定。实验上探究小灯泡的明暗，本质上是研究电功率的影响因素。主要分为以下的情况： 1．同一灯泡，电流越大，实际功率越大，灯泡亮度越大； 2．串联电路中，不同的两个灯泡，电流相同，电阻越大，实际功率越大，灯泡越亮（ ）； 3．并联电路中，不同的两个灯泡，电压相同，电阻越小，实际功率越大，灯泡越亮（ ）。 伏安法测小灯泡的电功率 例题 7 (2024北京市东城区期末考试) 小东在实验室测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，实验电路如图1所示。 （1）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，L仍不亮，两表的示数均无变化，若电路仅有一处故障，则故障原因可能是______________。 （2）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，观察到电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图2所示，则小灯泡的额定功率为________W。 8 (2024北京市海淀区期末考试) 小海在“测量小灯泡的电功率”实验中，连接了部分实验电路，如图甲所示，电源两端电压为4.5V且保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整。 （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_____（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。 （3）图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，则小灯泡的额定功率为_______W。若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，则电路消耗的总电功率为_______W。 随练 9 (2024北京市丰台区期末考试) 小明要测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，在实验桌上连接了如图甲所示的部分实验电路。定值电阻，电源两端电压不变。请回答下列问题： （1）添加一根导线，完成图甲所示的实验电路的连接。 （2）正确连接电路后，只闭合开关S和S1，____________________，读出并记录电压表示数U1。 （3）____________________，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，读出并记录电压表示数U2，如图乙所示。 （4）根据实验测得的数据，计算出小灯泡的额定功率____。 10 (2024北京市期末考试) 小华为测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片Р置于___________（选填“左”或“右”）端； （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为___________V时，此时通过小灯泡的电流如图乙所示；电流表的示数是___________A，小灯泡的额定功率为___________W。 特殊方法测电功率 例题 11 (2024北京市海淀区期末考试) 小海想要测量一只额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，他选用两端电压不变的电源、已调零的电压表、滑动变阻器、阻值为R0的定值电阻、开关和导线连接了如图所示的电路。 请根据实验电路补充完成下面的主要实验步骤： （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使_________，并记录。 （2）只闭合开关________，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2。 （3）小灯泡L的额定功率P＝_________（用已知量和所测物理量的符号表示）。 12 (2024北京市西城区期末考试) 小明想利用实验测量一只小灯泡的额定功率。实验桌上备有的器材：符合要求的电源、额定电压为U0的小灯泡、阻值为R的定值电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关各一个、电压表一块、导线若干。他利用上述器材连接的实验电路如图所示。 （1）小明进行如下操作，测出小灯泡的额定功率：将开关S向1号触点闭合，调节滑动变阻器使电压表的示数为U0；将开关S向2号触点闭合，保持滑动变阻器滑片不动，记录电压表的示数U。 （2）请你用U0、U、R表示小灯泡的额定功率P，P＝________。 13 (2023北京市海淀区期末考试) 小海想要测量一只额定电压为\(2.5V\)的小灯泡的额定功率，他选用电压恒定的电源、已调零的电压表、滑动变阻器\(R\)、已知阻值为\({{R}_{0}}\)的定值电阻各一个，开关若干和足够多的导线连接了如图所示的电路。 （1）请将实验步骤补充完整： ①断开所有开关，调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值最大； ②只闭合开关\(S\)和 ，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数\({{U}_{1}}=2.5V\)，记录\({{U}_{1}}\)； ③保持滑片的位置不变，只闭合开关\(S\)和 ，读出电压表的示数\({{U}_{2}}\)，记录\({{U}_{2}}\)； （2）该小灯泡的额定功率\({{P}_{L}}=\) （用测量量和已知量的符号表示）。 14 (2022北京市朝阳区中考二模) 利用如图所示电路测量小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电压和定值电阻的阻值。请将实验步骤补充完整： （1）闭合开关S、S2，断开开关S1，________________。 （2）________________，记录电压表的示数U。 （3）利用表达式________（用已知量和测量量表示），计算出小灯泡的额定功率。 随练 15 (2022北京市门头沟区期末考试) 用图所示的电路来测量额定电压为U1的小灯泡L的额定功率，其中R0是阻值已知的定值电阻，R是滑动变阻器。请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤： （1）只闭合开关S和S1，________，使电压表的示数为U1； （2）只闭合开关S和开关________，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录此时电压表的示数为U2； （3）小灯泡L的额定功率P＝________________。（用已知量和所测物理量的字母表示） 16 (2022北京市海淀区期末考试) 有一只小灯泡的额定电压为2.5V，小红想测量这个小灯泡在不同工作状态下的实际功率和额定功率，实验电路如图所示． （1）实验过程中，某次测量时电压表的示数为2.0V．现要测小灯泡的额定功率，则应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作．当小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表示数为0.32A，则此小灯泡的额定功率为________W． （2）完成上述实验后，小红又设计了一种测小灯泡额定功率的方案，如图所示，其中R0是阻值已知的定值电阻．请将下列实验步骤补充完整： ①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点________，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U额； ②保持滑动变阻器的滑片不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U1； ③用U1、U额和R0表示小灯泡的额定功率，其表达式为：P＝________． 17 (2020北京市通州区期末考试)[多选题] 为了测定未知电阻在电路中的实际功率，研究性学习小组的同学们在只有一个电流表而没有电压表的情况下，设计了如图所示的四种实验电路。其中电阻。是阻值已知的定值电阻，电源两端的电压未知但为恒定值，图中实线所画出的电流表是第一次测量时所连接的位置，虚线所画的电流表是第二次测量时所连接的位置。这四个电路中能测出电阻的实际功率的是（　　） A. B. C. D. 探究影响灯泡亮暗的因素 例题 18 (2024北京市顺义区期末考试) 某同学测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定电功率。 （1）他连接了如图所示的实验电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A”或“B”）。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，记录的实验数据如下表所示。根据如图所示电路可知，若使小灯泡两端电压从0.9V调至2.5V，需将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动。小灯泡L的额定电功率（　　）。 U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 I/A 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28 （3）实验中，灯熄灭了，电流表没有示数，电压表却有示数，电路故障可能是________。（选填选项前字母） A．小灯泡断路 B．变阻器断路 C．小灯泡短路 D．变阻器短路 19 (2023北京市顺义区期末考试) 现用图甲所示器材测量标有2.5V小灯泡的额定电功率。 （1）请用笔画线代替导线，在答题卡相应位置处将实验电路连接完整。 （2）若选择滑动变阻器A、D两接线柱连入电路，则开关闭合前，滑片P应放置在最________端（选填“左”或“右”）。 （3）连接好实验电路，检查无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表均有示数且保持不变，电流表始终无示数，则故障原因可能是________。（选填选项前字母）。 A．灯座接线短路 B．小灯泡的灯丝断了 C．开关接触不良 D．滑动变阻器断路 （4）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，可知通过小灯泡的电流为________A，则小灯泡的额定电功率为________W。 20 (2023北京市门头沟区期末考试) 小强要测量额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率。 （1）他连接了图甲所示的实验电路，其中滑动变阻器还没有接入电路。若实现滑动变阻器滑片向右滑动时，小灯泡发光变亮，应该接滑动变阻器的________端。（选填“A”或“B”） （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片后，观察到电压表的示数如图乙，此时应该向________（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器，直到电压表示数达到2.5V，使小灯泡正常发光。 （3）小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为________W。 随练 21 (2023北京市门头沟区中考二模) 如图甲所示，某同学用已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、开关，以及电压为6V的电源等实验器材，测量额定电压为3.8V的小灯泡L的额定电功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整 （2）实验过程中，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器R的滑片P，小灯泡L始终不发光，电压表有示数，电流表指针几乎不动，电路可能发生的故障是________ （3）排除故障后，闭合开关S，电压表示数为3V，为使灯泡正常发光，应该向________（选填：“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3.8V时，观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。 22 (2022北京市石景山区中考二模) 小兰利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L的电功率，电源电压为5V。实验中，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，根据实验过程和现象，下列说法中错误的是（　　） A.电流表示数是0.5A B.灯泡L的额定功率是2.5W C.灯泡L正常发光时的电阻为5Ω D.当电压表示数为2.5V时，灯泡L正常发光 23 (2022北京市延庆区中考一模) 在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源为2节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的规格是“20Ω，0.5A”。 （1）小梦将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图甲所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小北急忙拦住他，说接线错了，小梦发现只要改接一根导线就可以了。请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线________； （2）实验中，同学们看到电压表示数为1.8V，要使灯泡L正常发光应向________（填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片，同时视线应注意观察电压表的示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________W。 电功率中的证明类、设计类实验 例题 24 (2022北京市二中中考一模) 小鹏想通过实验验证“对于同一个用电器，当实际电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率；当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。”他连接了如图所示的实验电路，其中小灯泡上标有2.5V字样。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在______端；（选填“A”或“B”） （2）小鹏连接好实验电路，检查连接无误后， 闭合开关 S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为 3V，可能发生的故障是小灯泡______（选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，小鹏进行了实验。下面是他所写的部分实验步骤，请你将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电压表的示数为2V，将电压表示数U、电流表示数I记录在表格中； ②______，将电压表示数U、电流表示数I记录在表格中； ③根据公式P＝UI计算出两次小灯泡的电功率P，并记录在表格中。 25 (2022北京市密云区期末考试) 为了测量一个标有“10V”的小灯泡额定功率，给定了以下器材． A．电源12V，（内阻不计）开关一个，导线若干； B．电流表：0～0.6A，内阻可忽略； C．电流表：0～3A，内阻可忽略； D．电压表：0～3V，内阻很大； E．电压表：0～15V，内阻很大； F．滑动变阻器：阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A． （1）为了使测量过程安全且结果准确，在选择了A、F组器材后，电流表应选用________，电压表应选用________；（填写所选器材的字母代号） （2）连接图甲实物图．________ （3）正确连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，可能发生的故障是________； A．滑动变阻器处断路 B．灯座接线短路 C．小灯泡的灯丝断了 D．开关接触不良 （4）排除故障后，某同学测量了不同电压下通过小灯泡的电流，并在坐标纸上描绘出如图乙所示电流随电压变化的图像．小灯泡额定功率为________W； （5）某同学通过对图乙I－U图像的分析，发现小灯泡两端的电压越大，小灯泡的电阻越________． 26 (2022北京市海淀区期末考试) 在探究“导体两端电压一定时，导体的电功率与其电阻是否成反比”的实验中，某实验小组的同学设计了如图所示的电路图．他们从实验室找到了符合要求的实验器材：一个电源，六个阻值不同且已知阻值的定值电阻，一块电压表，一块电流表，一个滑动变阻器，一个开关和若干导线． （1）他们设计的主要实验步骤如下，请将实验步骤补充完整． ①断开开关，按照如图所示电路组装器材，将滑动变阻器调至接入电路的阻值最大； ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片到适当位置，用电压表测量R两端的电压U，用电流表测量通过R的电流I，并将U、R、I记入表格； ③断开开关，________，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使________，用电流表测通过R的电流I，并将U、R、I记入表格； ④重复步骤③4次，读出每次实验中的电压表示数U、电流表示数I，并将U、I及定值电阻的阻值R记入表格； ⑤利用公式________计算每次实验中定值电阻的电功率，并记入表格． （2）请设计并画出此实验数据记录表． 随练 27 (2024北京市通州区期末考试) 小华和小明分别测量两只发光原理相同的小灯泡的额定功率。小华测量的小灯泡L1额定电压为2.5V，小明测量的小灯泡L2额定电压为3.8V。 （1）图甲是小华的实验电路，请用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑片在端时接入电路的阻值最大。 （2）小华闭合开关，发现小灯泡很暗，电流表和电压表的示数都比较小。随着滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡逐渐变亮，电流表和电压表的示数逐渐增大。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示时，则L1的额定功率是________W。 （3）小明测出小灯泡L2的额定功率为1.14W。他们通过对比发现：两只灯泡都正常发光时，L2要更亮一些。 （4）通过交流评估两人的实验，可以发现：发光原理相同的小灯泡，实际功率越大，小灯泡就越________（选填“亮”或“暗”）。 （5）当小华和小明把两只灯泡并联起来，发现L1似乎要比L2亮一些，但不明显。在不考虑温度对灯丝电阻影响的情况下，请你结合前面的实验数据和所学公式推理出L1和L2并联时实际功率的大小关系，验证他们的观察结果是否正确。 28 (2024北京市门头沟区期末考试) 为了探究不同电学元件的电学特性，小华分别选取了电阻R和额定电压为2.5V的小灯泡L进行实验。 （1）小华连接了图甲所示的电路进行实验。闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，测量了多组通过小灯泡L的电流与其两端电压的数据，并根据测得的数据绘制出图乙中的图线F。在某次测量时电流表示数如图丙所示，结合图线F可知，小灯泡L此时的实际功率为_________W。 （2）小华将小灯泡L拆下，改接为电阻R，移动滑动变阻器的滑片P，测量了多组通过电阻R的电流与其两端电压的数据，并根据测得的数据绘制出图中的图线G。她想继续探究“电阻一定时，电功率与电流的关系”，在小灯泡L和电阻R中，她选用电阻R进行实验，原因是________。 29 (2023北京市通州区期末考试) 用电压为4V的电源、已调零的电流表和电压表、符合实验要求的滑动变阻器、开关、导线若干，测量一只额定电压为2.8V小灯泡的额定功率。 （1）请你以笔画线代替导线，将图甲的实物电路连接完整。 （2）连接电路时，滑动变阻器R的滑片P应置于________（选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图乙所示，此时电流为________A。 （4）小灯泡的额定功率是________W。 课堂小结 1．利用伏安法测量小灯泡的额定功率，主要熟练分析滑动变阻器的作用，能够根据实物图画出等效电路图，并学会分析实验中的可能故障。 2．利用单表法测量小灯泡的额定功率的实验，主要思路： （1）无电流表，利用定值电阻和电压表，测量小灯泡的电流； （2）无电压表，利用定值电阻和电流表，测量小灯泡的电压。 3．判断小灯泡的亮度，关键在于比较小灯泡的实际功率。 拓展 30 (2020北京市海淀区期末考试)[复合题] 某同学“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的额定电功率P额”。现有如下器材：电源（电压未知但符合实验要求）、三个开关、一个已调零的电压表、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个小灯泡、一个符合实验要求的滑动变阻器和若干条导线。经过思考，该同学设计了所需的实验电路（其中部分连线如图所示），完成了实验任务。 (1) 请你再添加一根导线，完成电路连接。 (2) 请你补充主要实验步骤： ①闭合开关S1和S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片P位置使电压表示数U1＝__________； ②__________，保持滑动变阻器滑片P位置不动，记录电压表示数为U2； ③用R0、U1和U2表示小灯泡正常发光时的电功率：P额＝__________。 31 (2018北京市中考一模) 实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电压表和电流表各一块，导线若干。小华利用以上器材探究“当通过导体的电流一定时，导体的电功率跟导体电阻的关系”。 （1）此实验的自变量是________，因变量是________； （2）画出实验电路图； （3）写出实验步骤； （4）画出实验数据记录表格。 32 (2024北京市顺义区中考二模) 小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5 V，实验电路如图甲所示。实验中，当电压表示数为2.0 V时，电流表示数如图乙所示。根据实验过程及电压表示数为2.0 V的现象，下列说法中正确的是（　　） A.为使小灯泡正常发光，需将滑片P向左移动 B.滑片P向右移动，电流表示数变小 C.小灯泡正常发光时的电阻为5 Ω D.此时小灯泡的实际功率为1 W 33 (2024北京市门头沟区期末考试) 小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。 （1）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，发现电压表的示数如图乙所示，为使小灯泡正常发光，滑动变阻器滑片应向________滑动（选填：“左”或“右”）。 （2）当小灯泡正常发光后，电流表示数如图丙所示，通过计算可知小灯泡的额定功率为________W。 34 (2024北京市昌平区期末考试) 小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。 （2）如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动至________端。 （3）实验过程中，电压表的示数如图乙所示，若使灯泡正常发光，他应将滑动变阻器的滑片向________端移动。 （4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，此时通过小灯泡的电流为________A，该小灯泡的额定功率为________W。 35 (2023北京市五中分校期中考试) 小乐为测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处。 （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不发光，电流表无示数，电压表示数接近于电源电压。出现这种现象的原因是________。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示。由此可知，此时通过小灯泡的电流为________A；小灯泡的额定功率为________W。 36 (2020北京市北京171中学期中考试) 小叶和小东用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡在不同电压下工作的电功率．已知电源两端电压恒为6V． （1）请根据实验要求完成实物电路图的连接． （2）小东连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表指针偏转明显，可能发生的故障是________ A．灯泡灯丝断了 B．灯座接线短路 C．蓄电池没有电了 D．电流表接线柱短路 （3）在发现电路有故障时，首要的规范操作应是：________ （4）小东排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至图所示位置时，电压表示数为2.1V，若他想测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向________端移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为2.5V． （5）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图所示的I－U关系图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W． （6）若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有________（请写出一个即可）． 37 (2024北京市汇文中学期末考试) 小京用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。 （1）如图甲所示，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至___________端； （2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流为___________A．该小灯泡的额定功率为___________W。 38 (2023北京市昌平区期末考试) 某同学想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片\(P\)应放置在 端。（选填“左”或“右”) （2）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片\(P\)位置，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，电流表的示数为 A，小灯泡正常发光时的阻值为 \(\Omega \)（结果保留整数），小灯泡的额定功率为 W。 答案解析 课前小测 1 (2024北京市石景山区中考二模) 【答案】 A 【解析】 暂无解析 2 (2024北京市汇文中学期末考试) 【答案】 相等；高度差；甲；通过R3的电流 【解析】 两个密闭容器中装有质量相同的空气，空气的质量和比热容相同，根据，温度变化量相同，空气吸收热量相同；相同时间内，空气温度升高越快，空气吸收热量越多，所膨胀的体积越大，电流产生热量越多。 电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，导体产生的热量加热气体，气体升温体积膨胀，故气体温度的变化可以通过U型管中液面高度差的变化来反映，进而电流通过导体产生热量的多少也可以通过U型管中液面高度差的变化来反映。 图甲中，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生热量跟电阻大小关系。 图乙中，两个相同的电阻串联在电路中，通电时间和电阻相同，当给其中一个并联一个电阻时，电阻的电流改变，探究电流产生热量跟电流关系。 3 (2024北京市丰台区期末考试) 【答案】 （1）电阻 （2）A （3）D 【解析】 （1）该实验采用串联电路可以控制电流相同和通电时间相同，从而探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关； （2）本实验中是通过插入装有煤油的烧瓶中的温度计的示数变化来显示电阻丝产生热量的多少，而要探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关，就应控制通电时间和电阻丝阻值相同，仅改变通过电阻丝的电流大小，结合甲、乙两个电路可知电阻丝R1两端的电压不同，则经过的电流不同，可知比较温度计C和温度计A的示数变化； （3）甲电路中，两电阻丝串联，电流相等，R1＞R2，通电相同的时间，根据Q＝I2Rt可知，电阻丝R1所在的烧瓶中放出的热量较多，温度计示数变化较大；乙电路中，两电阻丝并联，电阻丝两端电压相等，通电时间相同，R1＞R2，则根据可知I1＜I2，根据可知，电阻丝R2所在的烧瓶中放出的热量较多，温度计示数变化较大，再比较甲电路的中R1和乙电路中R2产生热量的大小情况，因为两电路中电源电压保持不变，根据串并联电路电压特点可知，甲电路的中R1两端电压小于乙电路中R2两端电压，根据可知，乙图中电阻丝R2所在的烧瓶中放出的热量更多，温度计示数变化更大，由此分析可知温度计D的示数变化最大。 4 (2021北京市海淀区期末考试) 【答案】 D 【解析】 只闭合时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流， 由图甲可知，此时灯泡两端的电压， 由可得，小灯泡的电阻，故错误； 小灯泡的功率，故错误； 再闭合后，灯泡与电阻并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过小灯泡的电流不变， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电阻两端的电压， 由图甲可知，通过电阻的电流， 则电路总功率的增加量△，故错误； 内电阻产生的热量，故正确。 故选：。 5 (2024北京市石景山区中考二模) 【答案】 （1） （2） （3） 【解析】 暂无解析 6 (2024北京市西城区中考一模)[多选题] 【答案】 C D 【解析】 暂无解析 课程目标 课堂引入 测小灯泡的额定功率 伏安法测小灯泡的电功率 例题 7 (2024北京市东城区期末考试) 【答案】 （1）小灯泡L断路 （2）0.75 【解析】 （1）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路可能断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障原因可能是小灯泡L断路； （2）小灯泡L在额定电压下工作时，由图乙知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则小灯泡L的额定功率为：。 8 (2024北京市海淀区期末考试) 【答案】 （1） （2）左 （3）0.625；0.6 【解析】 （1）由图乙可知，电路中最大电流0.3A，故电流表选用小量程与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向左移动，使电压表的示数为2.5V； （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，根据串联分压原理可知，每个灯的电压相等，故灯的实际电压为×3V＝1.5V，由图乙知，此时通过灯的电流为0.2A，则电路消耗的总电功率为： P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W。 随练 9 (2024北京市丰台区期末考试) 【答案】 （1）见解析 （2）调节滑动变阻器的滑片使灯泡两端电压为额定电压 （3）只闭合开关S和S2，将电压表换用大量程 （4）0.75 【解析】 （1）将电压表与灯并联，如下图所示： ； （2）正确连接电路后，只闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片使灯泡两端电压为额定电压，读出并记录电压表示数U1； （3）只闭合开关S和S2，将电压表换用大量程，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，读出并记录电压表示数U2，如图乙所示，电压表选用大量程，分度值0.5V，其示数为5.5V； （4）在步骤（2）中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压，灯正常发光； 在步骤（3）中，电压表测灯与两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压： ，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： ，小灯泡的额定功率为： 。 10 (2024北京市期末考试) 【答案】 （1）左 （2）2.5；0.3；0.75 【解析】 暂无解析 特殊方法测电功率 例题 11 (2024北京市海淀区期末考试) 【答案】 （1）电压表的示数为U1 （2）S1和S3 （3） 【解析】 （1）只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表示数为U1，并记录； （2）只闭合开关S1和S3，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，记录电压表的示数为U2； （3）在步骤（1）中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为小灯泡额定电压U1，灯正常发光； 在步骤（2）中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压： U0＝U2﹣U1，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝I0＝＝， 小灯泡的额定功率表达式： P＝U额I额＝•U1。 故答案为：（1）电压表示数为U1；（2）S1和S3；（3）•U1。 12 (2024北京市西城区期末考试) 【答案】 （2） 【解析】 因为灯泡和定值电阻R串联，灯泡正常发光时的电压为U0，将开关S扳向2，电压表测量灯泡与定值电阻两端的电压，所以定值电阻两端的电压为：U′＝U﹣U0，则电路中的电流为I＝＝，灯泡的额定功率：P＝U0I＝U0×＝。 13 (2023北京市海淀区期末考试) 【答案】 \({{S}_{1}}\) \({{S}_{2}}\) \(\frac{{{U}_{1}}({{U}_{2}}-{{U}_{1}})}{R_{0}^{{}}}\) 【解析】 ②只闭合开关和，灯泡、和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节变阻器的滑片使电压表的示数，此时灯泡正常发光； ③保持滑片的位置不动，只闭合开关和，此时灯泡与滑动变阻器和串联，电压表测灯泡和两端电压，示数为； 根据串联电路电压的特点得到两端的电压； 串联电路的电流：； 小灯泡的额定功率：。 14 (2022北京市朝阳区中考二模) 【答案】 （1）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 （2）闭合开关S、S1，断开开关S2，保持滑片位置不变 （3） 【解析】 实验步骤： （1）闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为； （2）闭合开关S、S1，断开开关S2，保持滑片位置不变，记录电压表的示数U； （3）在（1）中，灯泡与定值电阻和变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，此时灯泡正常发光； 在（2）中，灯泡仍与定值电阻和变阻器串联，电压表测灯泡和定值电阻两端的总电压，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压： ， 根据串联电路电流特点和欧姆定律可得灯泡的额定电流： ， 则小灯泡额定功率：。 随练 15 (2022北京市门头沟区期末考试) 【答案】 （1）调节滑动变阻器R （2）S2 （3） 【解析】 暂无解析 16 (2022北京市海淀区期末考试) 【答案】 （1）B；0.8 （2）①1 ③U额（U1－U额）/R0 【解析】 （1）电磁铁吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强，实验中是通过观察电磁铁吸引大头针的多少来比较电磁铁磁性强弱的； （2）实验中电流大小相同，线圈的匝数不同，两电磁铁吸引大头针的数目不同，可得出的实验结论是：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关； （3）电路中的滑动变阻器除了起到保护电路的作用，还可以通过调节滑动变阻器的滑片来改变自身接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关。 17 (2020北京市通州区期末考试)[多选题] 【答案】 A B C 【解析】 ．由电路图可知，两电阻并联，第一次电流表测量干路电流，示数为；第二次电流表测量通过电阻的电流，则通过的电流为，根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知两端的电压为，则的实际功率：，故可行； ．由电路图可知，两电阻并联，第一次电流表测量的电流，示数为；第二次电流表测量通过电阻的电流，根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知两端的电压为，则的实际功率：，故可行； ．由电路图可知，两电阻并联，第一次电流表测量干路电流，示数为；第二次电流表测量通过电阻的电流，则通过的电流为，根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知两端的电压为，则的实际功率：，故可行； ．由电路图可知，两电阻串联，无论电流表接在哪一位置，电流表都是测量整个电路的电流，且电源两端的电压未知，所以无法知道两端的电压，不能测出电阻的实际功率，故不可行。 探究影响灯泡亮暗的因素 例题 18 (2024北京市顺义区期末考试) 【答案】 （1）B （2）A；0.7 （3）A 【解析】 （1）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端； （2）为测量小灯泡的额定功率，则应增大小灯泡两端电压，使小灯泡两端电压为2.5V，因为滑动变阻器与小灯泡串联，根据串联电路电压规律和分压原理，需将滑动变阻器滑片向端移动，减小滑动变阻器连入电路阻值，减小滑动变阻器两端电压；小灯泡的额定电功率为； （3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电路为断路，电压表有示数，说明与电压表并联的元件断路，因此选A。 19 (2023北京市顺义区期末考试) 【答案】 （1） （2）右 （3） （4）0.4；1 【解析】 （1）实验中电流表、灯泡、变阻器串联，电压表与灯泡并联，电流表的量程使用小量程； 因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0－3V，电流表的量程使用小量程； 如图所示： （2）若选择滑动变阻器A、D两接线柱连入电路，为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即最右端； （3）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表始终无示数，说明电路为断路，发现电压表均有示数且保持不变，说明电压表与电源的两端相连，故电路故障可能是与电压表并联的小灯泡的灯丝断了； （4）图乙中电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.4A，小灯泡的额定电压为2.5V， 小灯泡的额定功率。 20 (2023北京市门头沟区期末考试) 【答案】 （1） （2） （3）0.9 【解析】 （1）滑动变阻器滑片向右滑动时，小灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱，即B端； （2）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片后，观察到电压表的示数如图乙，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应该向B移动滑动变阻器，直到电压表示数达到2.5V，使小灯泡正常发光； （3）小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.36A，小灯泡额定功率为： 。 随练 21 (2023北京市门头沟区中考二模) 【答案】 （1）连线见图 （2）灯泡断路； （3）右；1.14 【解析】 暂无解析 22 (2022北京市石景山区中考二模) 【答案】 B 【解析】 闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，灯泡的额定电压为2.5V，当电压表示数为2.5V时，灯泡正常发光，故D正确； 此时电流表示数如图乙所示，由图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，故A正确； 灯泡的额定功率：，故B错误； 灯泡正常发光时的电阻：，故C正确。 故选：B。 23 (2022北京市延庆区中考一模) 【答案】 （1） （2）左；0.6 【解析】 （1）电压表应与灯泡并联，电流表串联在电路中，由此改接电路如图所示 （2）电压表示数为1.8V，小于灯泡的额定电压2.5V，由串联电路的分压原理知，应将滑片向左移动，减小滑动变阻器分得电压，直到灯泡两端的电压等于2.5V。 由图甲可知电流表的量程是0～0.6A，由乙图知，分度值为0.02A，其读数为0.24A，所以小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W 电功率中的证明类、设计类实验 例题 24 (2022北京市二中中考一模) 【答案】 （1）A （2）断路 （3）调节滑动变阻器的滑片P至另一位置，使电压表示数为2.5V 【解析】 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在阻值最大端，即图中的A端。 （2）由图可知，灯与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，说明串联电路无电流故障是某处断路，电压表有示数则是电压表所并联的用电器发生了断路，即小灯泡断路。 （3）第一步已经测出当实际电压低于额定电压时的实际功率，还需要测出小灯泡的实际电压为额定电压时的功率，则需要它在额定电压下工作，所以需要补充的步骤为②调节滑动变阻器的滑片P至另一位置，，使电压表示数为2.5V。 25 (2022北京市密云区期末考试) 【答案】 （1）B；E （2） （3）C （4）5 （5）大 【解析】 （1）由图乙可知，小灯泡两端的电压是10V时，通过它的电流是0.5A，电流表的量程选择0～0.6A，选择B电流表． 小灯泡额定电压是10V，电压表的量程选择0～15V，选择E电压表． （2）将电源、开关、灯泡、电流表和变阻器串联起来，电流表选择0～0.6A的量程，变阻器一上一下连接，电压表和灯泡并联，电压表的量程选择0～15V，如图所示： （3）A．若滑动变阻器处断路，电流表和电压表都没有示数，小灯泡不亮，故A不符合题意； B．若灯座接线短路，电流表有示数，电压表没有示数，小灯泡不亮，故B不符合题意； C．若小灯泡的灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电压，故C符合题意； D．若开关接触不良，电流表和电压表都没有示数，小灯泡不亮，故D不符合题意 （4）由图乙可知，小灯泡两端的电压是10V时，通过它的电流是0.5A，灯泡的额定功率为 P＝UI＝10V×0.5A＝5W （5）由图乙可知，当灯泡两端的电压依次为4.0V、6.0V、10V时，通过其电流依次为0.30A、0.40A、0.50A，由得到电阻依次为13Ω、15Ω、20Ω，所以小灯泡两端的电压越大，小灯泡的电阻越大． 26 (2022北京市海淀区期末考试) 【答案】 （1）实验步骤 ③更换电阻R；电压表的示数仍为U ⑤P＝UI （2）实验数据表 U/V R/Ω I/A P/W 【解析】 （1）实验过程中，某次测量时电压表的示数为小于灯泡的额定电压，应增大灯泡的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压；小灯泡的额定功率是：； （2）①连接好电路，闭合开关，将开关拨到触点1，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压； ②保持滑片的位置不动，再将开关拨到另一触点，读出电压表的示数； ③在①中，电压表测灯两端的电压，灯正常发光； 在②中，电压表测灯与两端的电压，因为此时各电阻及两端的电压大小不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：，由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流：，即灯的额定电流，小灯泡的额定功率表达式：。 随练 27 (2024北京市通州区期末考试) 【答案】 （1）见解析 （2）0.75 （4）亮 （5）由欧姆定律得，，又，两灯泡并联，相同，根据由于，所以，故并联时L1亮 【解析】 （1）据题意可知，滑动变阻器滑片置于端时，变阻器接入电路的阻值最大，故滑动变阻器下面应接右边的接线柱，如图所示： （2）灯的额定电压为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡L1的额定功率为： ； （4）发光原理相同的小灯泡，实际功率越大，小灯泡就越亮； （5）由欧姆定律得，， 又， 两灯泡并联，相同，根据由于，所以，故并联时L1亮。 28 (2024北京市门头沟区期末考试) 【答案】 （1）0.25 （2）可以保障电阻一定（其他答案合理均可得分）。 【解析】 暂无解析 29 (2023北京市通州区期末考试) 【答案】 （1） （2）左 （3）0.3 （4）0.84 【解析】 （1）电压表应并联在灯泡两端，可将电压表的“－”接线柱和灯泡的左边接线柱相连，如图。 （2）连接电路时，滑动变阻器R的滑片P应置于阻值最大处，即左端。 （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，故此时电流为0.3A。 （4）小灯泡的额定功率。 课堂小结 拓展 30 (2020北京市海淀区期末考试)[复合题] 【答案】(1) (2) ①2.5V ②再断开S3，闭合S2 ③ 【解析】(1) 要测灯的额定功率，首先应使灯正常发光，应先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压，再想办法测出电路中的电流；故应将灯的右接线柱与开关S3的右接线柱连接起来。 (2) 实验步骤： ①闭合开关S1和S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片P位置使电压表示数U1＝2.5V； ②再断开S3，闭合S2时，保持滑动变阻器滑片P位置不动，电压表测灯和R0两端的电压之和； ③在步骤①中，灯与定值电阻串联后再和变阻器串联，电压表测灯的电压，灯正常发光， 在步骤②中，电路的连接关系不变，各电阻的大小和电压不变，灯正常发光，电压表测灯与定值电阻的总电压， 根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压：U0＝U2−U1， 由欧姆定律可得，电路中的电流即灯的额定电流为： ； 小灯泡正常发光时的电功率： 。 31 (2018北京市中考一模) 【答案】 （1）导体的电阻；导体的电功率 （2） （3）见解析 （4）见解析 【解析】 （1）探究当通过导体的电流一定时，导体的电功率跟导体电阻的关系，此实验的自变量是导体的电阻，因变量是导体的电功率； （2）用电压表测变阻箱两端电压，用电流表测变阻箱电流，用滑动变阻器调节电路中电流不变，实验电路图如图所示： ； （2）实验步骤： ①把滑动变阻器滑片移到阻值最大处；断开开关S，按照电路图连接实验电路； ②闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，移动滑动变阻器滑片至某位置，读出电流表的示数I、电压表的示数U1，并把数据I、R1和U1记录在表格中； ③断开开关，调节电阻箱阻值为R2，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电流表示数仍为I，读出电压表的示数U2，并把数据R2和U2记录在表格中； ④仿照步骤②，再做4次实验，把电阻箱的阻值R和电压表示数U的每次数据记录在表格中； ⑤根据表格中的数据，利用公式P＝UI计算出6次电阻箱消耗的电功率P，并把数据记录在表格中。 （3）实验数据记录表： I／A R／Ω U／V P／W 32 (2024北京市顺义区中考二模) 【答案】 D 【解析】 由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．小灯泡的额定电压为2.5 V，此时电压表示数为2.0 V，为使小灯泡正常发光，需要增大电压表的示数，由串联电路电压的规律可知减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻，需将滑片P向右移动，故A错误； B．滑片P向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总变阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，故B错误； CD．电压表示数为2.0 V，由图乙可知，电流表的量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，电流表示数为0.5 A，小灯泡正常发光时的电压是2.5 V，所以正常发光时的电流大于0.5A，小灯泡正常发光时的电阻小于 此时小灯泡的实际功率为 PL＝UL1IL＝2.0 V×0.5 A＝1 W 故D正确，C错误。 33 (2024北京市门头沟区期末考试) 【答案】 （1）左 （2）1.25 【解析】 暂无解析 34 (2024北京市昌平区期末考试) 【答案】 （1）见解析 （2）B （3）A （4）0.2；0.5 【解析】 （1）滑动变阻器上下各选一个接线柱与电源串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动至阻值最大处，即B端； （3）实验过程中，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.3V，小于灯泡额定电压2.5V，若使灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故他应将滑动变阻器的滑片P向A端移动； （4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡额定功率为：。 35 (2023北京市五中分校期中考试) 【答案】 （2）小灯泡开路 （3）0.3；0.75 【解析】 （2）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不发光，电流表无示数，说明电路某处开路；而电压表示数接近于电源电压，说明电压表到电源正负极之间没有开路，是与电压表并联的小灯泡开路了。 （3）由图乙可知，电流表量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.3 A，即通过小灯泡的电流为0.3 A； 小灯泡的额定功率为。 36 (2020北京市北京171中学期中考试) 【答案】 （1） （2）A （3）断开开关，检查电路是否有短路发生 （4）A （5）0.5 （6）探究电流与电压关系 【解析】 暂无解析 37 (2024北京市汇文中学期末考试) 【答案】 （1）B （2）0.3；0.75 【解析】 （1）闭合开关前，为了防止因电路中电流过大而损坏电路元件，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，如图甲所示，滑动变阻器接下端左端的接线柱，故滑片P移动至B端。 （2）如乙图可知，电流表所选的量程是0～0.6A，分度值为0.02A，根据此时指针指示的位置可知读出电流表的读数为0.3A。即灯泡正常发光时流过灯泡的电流I＝0.3A，则灯泡的额定功率为P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W 38 (2023北京市昌平区期末考试) 【答案】 左 0.3 8 0.75 【解析】 （1）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应放置在阻值最大处，即左端。 （2）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片位置，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为，示数为，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的阻值为 ； 小灯泡的额定功率为： 。 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$