第18章 第3节 测量小灯泡的电功率-【名师学案】2024-2025学年九年级下册物理分层进阶学习法（人教版）

１３　 九年级物理·下册 第３节　 櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 櫵 毸 毸毸 毸 测量小灯泡的电功率 １．根据电功率犘和电流犐、电压犝 之间的关系式 　犘＝犝犐　可知，只要用　电压表　测出小灯 泡两端的电压，用　电流表　测出通过小灯泡 的电流，就可以计算出小灯泡的电功率。因此， 我们也把这种方法叫“伏安法”。 ２．在“测量小灯泡的电功率”实验中，我们用　滑 动变阻器　控制电路，分别测量三种情况下小 灯泡的实际功率并观察小灯泡的发光情况。 １．在如图甲所示的线框中画出　伏安　法测小 灯泡电功率的实验电路图，并根据电路图，用 笔画线代替导线把图乙的实物电路连接完 整，要求向右移动滑动变阻器的滑片，电路中 的电流变大，且导线不能交叉。 　　　　甲　　　　　　　　　乙 ２．如图所示，某同学计划利用甲图所示的器材 测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电 压是２．５Ｖ。 甲 乙 （１）连接电路时，开关Ｓ必须　断开　，电源 电压最好　稍大于　（选填“稍大于”或 “稍小于”）小灯泡的额定电压，串联一个 滑动变阻器的作用是　改变小灯泡的电压 与电流，实现多次测量；保护电路　 　。 （２）实验中有一根导线连接错误，请在连接错 误的导线上画“×”并用笔画线代替导线 完成电路的正确连接。 （３）正确连接电路后，闭合开关前滑动变阻器 的滑片位置应放在　　　　端（选填“Ａ” 或“Ｂ”）。 （４）实验数据如下表所示，在完成第１次实验 后，若还需测量小灯泡的额定功率，需将滑 动变阻器滑片向　　　　端移动（选填“Ａ” 或“Ｂ”），直到电压表示数为　　　　Ｖ，若 此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡 的额定功率为　　　　Ｗ。 实验 次数 电压 电流 电功率 灯泡亮 暗情况 １ ２．０Ｖ ０．２８Ａ ０．５６Ｗ 较暗 ２ ２．５Ｖ 正常发光 ３ ２．８Ｖ ０．３４Ａ ０．９５Ｗ 较亮 ３．有三个电学实验：ａ．探究电流与电压的关系； ｂ．伏安法测电阻；ｃ．伏安法测电功率。这三 个实验均要多次测量电压与电流值，但对测 量数据的处理方式并不相同。下列说法正确 的是 （Ｃ ） Ａ．ａ实验是为了多次测量求平均值来减小 误差 Ｂ．ｂ实验是为了多次测量寻找普遍规律 Ｃ．ｃ实验是为了比较实际功率与额定功率 Ｄ．三个实验都是为了多次测量求平均值来减 小误差 ４．在测定小灯泡的额定功率的实验中，某同学 连接的电路正确。闭合开关，小灯泡发光，                                                                     但 助学助教　优质高效 １４　 无论怎样调节滑动变阻器 ，电压表示数都达 不到小灯泡的额定电压。其原因可能是（Ｃ ） Ａ．滑动变阻器总电阻太大 Ｂ．电压表量程太大 Ｃ．电源电压太低 Ｄ．小灯泡灯丝断了 ５．（２０２４·枣庄改编）如图甲所示为“测量小灯 泡电功率”的实验装置，已知小灯泡标有 ２．５Ｖ字样。 （１）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示 数，电压表无示数，该电路故障可能是小 灯泡　短路　。 （２）在检查电路无误后进行实验，当电压表的 示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光时 的功率，应将滑动变阻器的滑片Ｐ向　Ｂ　 （选填“Ａ”或“Ｂ”）端移动，同时眼睛注意 观察　电压表　（选填“电压表”“电流表” 或“灯泡”），直至灯泡正常发光； （３）通过移动滑动变阻器的滑片Ｐ，进行多次 测量记录数据，并绘制犝犐图像如图丙所 示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 　　　　Ω，小灯泡正常发光时的功率是 　　　　Ｗ； （４）根据图丙可知小灯泡的电阻是　变化　 （选填“变化”或“不变”）的，你认为原因是 　灯泡的电阻随温度的变化而变化　 　； （５）根据小灯泡的犝犐图像和观察到的亮度 变化，还可以发现　灯泡的亮度与实际功率 有关，实际功率越大，灯泡越亮　 　。 （６）小灯泡用久了，钨丝会变细，在２．５Ｖ电 压下，小灯泡实际功率　小于　（选填“大 于”“小于”或“等于”）额定功率。 ６．（２０２３·荆州节选）课后服务社团活动中，“创 新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实 验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中 电源电压为６Ｖ，小灯泡额定电压为２．５Ｖ （正常发光时电阻约为１２Ω）。 甲 乙 （１）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑 动变阻器应选用　　　　（选填字母）； Ａ．“１０Ω　０．５Ａ”的滑动变阻器 Ｂ．“２０Ω　２Ａ”的滑动变阻器 Ｃ．“５Ω　１Ａ”的滑动变阻器 （２）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数 接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。 那么出现该故障的原因是　小灯泡断路　　； （３）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动 滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量 小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑 片向　左　端移动（选填“左”或“右”）。 【点拨】已知小灯泡额定电压和正常发光时电阻，利 用欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流；根据串联 电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电 路的阻值，据此确定滑动变阻器规格                                                                           。 (2)00w b20V0.453100wX1×60&6004D1005)28402 91.12(6)(0.2A)2×484219.364.442757045.串6 综合练 6D7,C80.9名79解：每一只灯正常工作时，由P,爱得：R 号28YI0Q.串联接入20V电路，实际总功率：P a20w。10解，-是-名-05A(②U =U-U,=9V-6v=3V.R-3X-6n8P:-U1=3VX 0.5A=1.5W 素养练 1L解：0灯正常发光时，a是=3W=06AR-光- IR 9V6Y=50。(2)当R接入电路阻值为50Q时，灯最暗。灯电阻：R 0.6A _U髓-(6V)2 U 9V -P装-6W-10,此时灯电流：l*R,十R100500-0.15A, U灯=0.15A×102=1.5V,灯功率：P实=I续R=(0.15A)2×102= 0.225W。 习题课电功率的计算（二） UJ2(6V)2 1. 3W 12R(0.2A)2×1220.482.1283.C 4.13.516乙乙甲甲5.C6.C7.A8.2.51509.91.5 10.2.711.3.612.42713.4414.94.515.解：(1)当滑片P 置于最左端，开关S置于1时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为只有 R1的简单电路，此时电流表示数为0.8A,则电源电压为：U=IR1=0.8A ×302=24V;(2)当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电阻R 和R,分别与滑动变阻器串联，此时电路中的电流分别为：山，=U R1+2R 24V 30n+2×40n =0.48A,I2= U 24V ，因电流表示数之 R:+2RR+号×40n 比为4：5，即=号1=号×048A-。24y —,解得：R2=202: R+2X40n' (3)当S置于2时，滑动变阻器和R2串联，电压表测滑动变阻器两端电压， 电流表测电路中的电流：当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值 最大，此时电路的电流最小，整个电路的功率最小；由题意可知，电压表最大 示数为15V,根据串联电路电压规律可知，此时R2两端电压为U2=U一UV =24V-15V=9V.通过R,的电流为：1-是-》0045A,根据串联 电路电流特点和P=UI可知，整个电路的最小电功率为：P=UI,'=24V× 0.45A=10.8W。 第3节测量小灯泡的电功率 知识储备 1.P=UI 电压表电流表2.滑动变阻器 基础练 1.伏安 A 甲 7 2.(1)断开稍大于改变小灯泡的电压与电流，实现多次测量；保护电路 -155 2) (3)B(4)A2.50.83.C 综合练 4.C5.(1)短路(2)B电压表(3)100.625(4)变化灯泡的电阻 随温度的变化而变化(5)灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯 泡越亮(6)小于 素养练 6.(1)B(2)小灯泡断路(3)左 中考热点专训一多种方法测电功率 1.1p-y(2320(8)300（4P=32007 n (5)①②2.3000 t 10003.326.6880018004. U UU2 5.(1)V1(2)UU额× Ro UU题6.1,87.1R11R8.C9.(2)S(3)S:（4)R Ro (6)1R I1-I2 第4节焦耳定律 知识储备 1.电内2.电流的二次方电阻通电时间 基础练 1.D2.(1)液面高度(2)电阻(3)电流(4)通电时间(5)控制变量 3.0.12304.155.4800192006.ACD BE 综合练 7.电烙铁最多三者一样多8.电阻右1：29.12010.1：2 11.答：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通电的时间相同，而导线 的电阻很小，电炉丝的电阻很大，由公式Q=Rt知，相同时间内电炉丝产 生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发 热。12.解：(1)闭合S、S时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压U =U颍=12V。(2)根据W=Pt可知，电动机消耗的电能W=Pt1=24W ×60s=1440J。(3)闭合S、S2,电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R 号=12y=3A,电热丝R产生的热量Q=PR2=(3A)X40X 的电流I=京=4n 100s=3600J。 素养练 13.小14 习题课焦耳定律的应用 1.1224362.C3.热75增大4.C5.D6.A7.200小于 8.1801.59.5015075%10.462008.811.解：(1)水吸收的热 量：Q吸=c水m(1-t)=4.2×103J/(kg·℃)×5kgX(50℃-20℃)=6.3× 10J;(2)消耗的电能W电=0.2kW·h=7.2×105J;该热水器的热效率：7 ×10%-×100%=87.5%。12解，D灯L1正常发光 W电 时的电盟为，号-侵议 =12.52;(2)灯L正常发光时，电路中 的电流为1号W-0,2A,根搭串联分压知识可知，变阻器两端的电 压为U2=U-U1=3V-2.5V=0.5V,变阻器R工作10min产生的热量 Q=W=U2It=0.5V×0.2A×10×60s=60J:(3)电源电压降为2.7V 后，根据P=R可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略 温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为I实= R灯十R指-12.5Q十10n=0.12A,则灯L的最小实际电功率为P实=堡· J 2.7V R灯=(0.12A)2×12.52=0.18W。 中考热点专训二挡位型用电器 1.>低温高温2.闭合6.6×1043.保温0.1435.64.<高 温低温5.热6×1056.冷温热7.1211.2×1048.解：(1)由 -156