18.3　测量小灯泡的电功率 -2024-2025学年物理人教版九年级全一册

第十八章　电功率 第3节　测量小灯泡的电功率 UI 电压表 电流表 小灯泡两端的电压 最大 断开 < 较暗 = 正常 > 较亮 目录 上页 首页 下页 左 2.5 目录 上页 首页 下页 2.2 0.528　 小灯泡的亮度 越大 目录 上页 首页 下页 5 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 B 目录 上页 首页 下页 B 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 C 目录 上页 首页 下页 ABD 目录 上页 首页 下页 C 目录 上页 首页 下页 A 目录 上页 首页 下页 0.625 7.5 目录 上页 首页 下页 0.5 40 目录 上页 首页 下页 目录 上页 首页 下页 D B 目录 上页 首页 下页 1.14 目录 上页 首页 下页 ACD 目录 上页 首页 下页 电流表 0.5 左 目录 上页 首页 下页 B C 目录 上页 首页 下页 B 目录 上页 首页 下页 0.8 20 目录 上页 首页 下页 知识梳理 导学园地 1.测量小灯泡电功率的原理:P=　　　　。  2.需测物理量及测量器材: (1)用　　　　　测量小灯泡两端的电压。  (2)用　　　　　测量通过小灯泡的电流。  3.滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变　 。  4.实验前,将滑动变阻器的滑片移至阻值　　　　　处,开关处于 　　　　状态。  5.分析归纳:(1)当U实<U额时,P实　　　　P额,灯泡发光　　　　。  (2)当U实=U额时,P实　　　　P额,灯泡发光　　　　。  (3)当U实>U额时,P实　　　　P额,灯泡发光　　　　。  在此实验中,不能多次测量求小灯泡额定功率的平均值,原因是:小灯泡只有在额定电压下的电功率才为额定功率。 知识点:伏安法测小灯泡的电功率 【典题】在测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率实验中,电源是三节新干电池。 甲　 乙 (1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。 (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于　　　　(选填“左”或“右”)端。  (3)闭合开关,移动滑片,当电压表的示数为　　　　V时,小灯泡正常发光,读出电流表示数,可测得额定功率。  (4)继续移动滑片,电压表示数如图所示,为　　　 V,此时电流表示数为0.24 A,小灯泡的实际功率为　　　　W;为了研究小灯泡发光情况与电功率的关系,除了表中记录的电表示数和电功率,还需要增加记录的内容是　　　　　　　　。  实验序号 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 1 2.5 0.26 2 0.24 3 2.8 0.28 (5)分析实验数据可以发现,小灯泡两端的电压越高,它的实际功率　　　　。  丙 (6)完成上述实验后,某小组设计了如图丙所示的电路,用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率。方案如下: ①把定值电阻R0接入电路,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光; ②保持滑片位置不变,将电压表改接在R0两端,读出电压表示数; ③算出小灯泡的额定功率。 现有阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻,为了能测出小灯泡的额定功率,结合题中的数据分析,定值电阻R0应选　　　　Ω的。  名师点睛 (1)小灯泡的实际功率不一定等于其额定功率,只有当小灯泡两端的电压等于其额定电压时,根据P=UI计算得到的功率才是小灯泡的额定功率。 (2)不同电压下,小灯泡的功率不同,小灯泡两端的电压越大,小灯泡的功率越大。 (3)小灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,小灯泡越亮。 【变式】在测定小灯泡功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,小明同学通过正确实验得到的数据如表。分析数据得到下列结论,其中正确的是(　　) 电压U/V 1.5 2 2.5 3 电流I/A 0.25 0.29 0.32 0.35 A.灯丝的电阻随电压增大而减小 B.小灯泡的额定功率为0.8 W C.小灯泡的额定功率为四次功率的平均值 D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 【易错专攻】 易错点:测量小灯泡的电功率实验仪器的选择 1.小明按如图所示电路测量小灯泡电功率,备有器材规格如下:电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压为2.5 V,小灯泡正常发光时灯丝电阻约为10 Ω,滑动变阻器甲的规格为“10 Ω　1 A”、乙的规格为“50 Ω　0.5 A”,电流表(0~0.6 A、0~3 A),电压表(0~3 V、0~15 V),下列说法错误的是( ) A.在连接实验电路时,应将滑动变阻器滑片滑至最右端 B.实验时,应选择滑动变阻器甲 C.实验可发现,小灯泡在不同电压下,实际功率不同,亮度不同 D.在测量不同电压下小灯泡的电功率时,为减小误差,应选用量程为0~3 V的电压表 易错提醒 对测量小灯泡的电功率实验仪器选择比较生疏,涉及电表量程的选择和滑动变阻器的选择,关键是利用好串、并联电路规律和欧姆定律。 【基础达标练】　　　 　　　　　 　　 1.下列仪器可以用来测量电功率的是(　　) ①电能表和停表　②电能表和电压表 ③电能表和电流表　④电流表和电压表 A.①② B.③④ C.①④ D.②③④ 2.(多选)如图所示是测量小灯泡电功率的实验电路。下列做法或分析正确的是(　　) A.本实验原理是P=UI B.闭合开关S前,要将滑动变阻器的滑片P移至D端 C.滑动变阻器的作用是控制小灯泡两端的电压不变 D.若闭合开关S,滑动变阻器的滑片P置于C端,小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是小灯泡断路 3.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确,闭合开关,小灯泡发光,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数虽然有变化,却都达不到小灯泡的额定电压值,其原因可能是(　　 ) A.变阻器电阻太大 B.电压表量程太大 C.电源电压太低 D.电流表量程太大 4.小红在做“伏安法测小灯泡功率”的实验时,连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,闭合开关S,发现小灯泡L不亮。接下来,下列做法最合理的是(　　) A.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路 B.断开开关S,更换额定功率更大的灯泡重新实验 C.断开开关S,增加电池的个数重新实验 D.断开开关S,拆掉导线重新连接电路 5.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明要测量一个标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,通过实验得到这个小灯泡的U-I关系图像如图所示。由图可知:小灯泡的额定功率P=　　　　W;当U=1.5 V时,小灯泡的电阻R=　　　Ω。  6.如图甲所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端,他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图乙所示。已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V,可求得小灯泡的额定功率为　　　　W,滑动变阻器最大阻值为　　　　Ω。  甲　　 乙 7.在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验室提供的实验器材如下: A.待测小灯泡一个(额定电压3.8 V,电阻约为10 Ω) B.电源一个(电压6 V) C.电流表一个(量程0~0.6 A和0~3 A) D.电压表一个(量程0~3 V和0~15 V) E.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,额定电流1 A) F.开关一个,导线若干 甲 　乙 (1)图甲是已经完成部分连线的实物电路图,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求当滑动变阻器的滑片P向C端移动时,接入电路的电阻变小)。 (2)电路连接完成之后,在开关S闭合之前,从安全性原则出发,应将滑动变阻器的滑片P置于　　　　(选填“C”或“D” )端。  (3)正确连接电路后,闭合开关S,发现小灯泡不发光,电压表有示数但电流表无明显示数,且移动滑动变阻器滑片P时,两表示数均无显著变化。造成这一现象的原因可能是　　　　。  A.小灯泡发生短路 B.小灯泡发生断路 C.滑动变阻器发生短路 D.滑动变阻器发生断路 (4)排除故障继续实验,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电压表读数U=3.8 V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则可以求得小灯泡的额定功率P0= 　　　　 W。  【思维拓展练】 8.(多选)如图所示,若电阻R和各电表的示数都已知,则能根据这三个数据计算出灯泡功率的是(　　) A B C D 9.小华用图甲所示的实验电路,测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的额定功率,其中电源由四节新的干电池串联组成。 甲　 乙 (1)闭合开关后,小华发现　　　　(选填“电流表”或“电压表”)几乎无示数,检查电路后发现有一根导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线把电路连接正确。  (2)改正错误后,小华调节滑片P使电压表的示数为2.5 V,此时电流表的示数如图乙所示,则该灯泡的额定功率为　　　 W,若想使小灯泡的电功率变大些,则滑片P应向　　　(选填“左”或“右”)移动。  　丙 (3)小华用一个定值电阻R0接在原电路中电流表所在位置,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率,具体操作是:闭合开关,调节变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5 V,保持滑片的位置不变,只将电压表的　　　(选填“A”或“B”)点接线改接到　　　点,观察并记录电压表的示数U,通过计算求出小灯泡的额定功率P=　　　(用所测物理量的符号表示)。  1.(2022毕节中考)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,将标有“0.2 A”的小灯泡L与滑动变阻器R接入电路,如图所示。闭合开关S,当滑片P移到最右端时,小灯泡正常发光,电压表示数为2 V。下列结果正确的是(　　) A.电源电压为2 V B.滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω C.通过滑动变阻器R的电流为0.1 A D.电路消耗的总功率为0.4 W 2.(2022遵义中考)某同学用如图甲所示的实物图测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率,其中电源为两节新干电池。 甲　 乙 (1)请用笔画线代替导线帮该同学完成电路连接。 (2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示。此时小灯泡的电功率为　　　 W。  (3)该同学还想利用此电路探究“电流与电阻的关系”,他分别用5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω 的定值电阻替换小灯泡,并控制定值电阻两端电压始终为1.5 V,则要完成实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于　　　Ω。  $$