第十八章 专项提优三 特殊方法测量小灯泡的电功率-【支点·同步系列】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

专项提优三 特殊方法测量小灯泡的电功率 类型1伏阻法测小灯泡的电功率 定功率。已知电源电压为18V,定值电阻R 1.课后活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯 的阻值为202。实验步骤如下： 泡的电功率”的实验中用如图甲所示的器材 ①开关S、S闭合，S断 进行实验，其中电源电压为6V,小灯泡的额 开，调节滑动变阻器R的 定电压为2.5V(小灯泡正常发光时的电阻 滑片，使小灯泡正常发光： 约为122). ②保持滑片位置不变，开 关S、S闭合，S断开，此时电压表的示数为 8V: ③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时 电压表的示数为14V: ①小灯泡的额定功率P= 类型2安阻法测量小灯泡的电功率 R 2.用电流表和已知阻值的电阻测 0.3 0. 灯泡的电功率。在测量时，如右 0.1 图所示，将灯泡与已知阻值的电 40 阻R。并联，用电流表A,测出通过R。的电 (1)为能顺利完成该实验，应选用规格为 流I,用电流表A:测出通过灯泡L的电流 (填字母)。 1,R。两端电压的表达式为U A.“100.5A”的滑动变阻器 ,灯泡电功率的表达式为P B.“2022A”的滑动变阻器 。若灯泡的额定电压已知，利用 C.“521A”的滑动变阻器 该电路测量灯泡的额定功率，还需在电路中 (2)电路连接完成后，闭合开关试触，发现电 串联一个 压表指针偏转超过最大刻度，电流表无示 数，小灯泡不亮。那么电路中出现的故障是 3.测量一个额定电压为2.5V的小灯泡（正常 工作时的电阻约为102)的额定电功率。 (3)故障排除后重新连接电路，闭合开关，移 【实验器材】电源（电压恒为6V)、电流表、电 动滑片，电压表的示数如图乙所示。为了测 压表、开关各一个，规格分别为R(102 量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑 0.5A)和R2(300.5A)的滑动变阻器两 片向 (选填“左”或“右”)端移动。 个，导线若干。 (4)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的 图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (5)实验结束后，某同学设计了如图丁所示 的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额 物理九年级RJ版 ↑A 滑动变阻器的规格为“20Ω1A”。 0 3UW八 【实验步骤】 (1)连接电路时，小明应选用规格为 (选填“R”或“R”)的滑动变阻器。 A (2)图乙是小明根据电路图甲连接的实物 图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片， 03∥A R 0.10.2 发现小灯泡不亮，经检查发现一根导线连接 错误。请你在图乙中连接错误的导线上打 (1)小静连接了如图甲所示的电路，闭合开 “×”,并补画出正确的连线。 关后，发现只有 表有示数，经 (3)连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不 检查发现有根导线连接错误。请在错误的 亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障可 导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路 能是小灯泡发生 (选填“短路” 连接正确。 或“断路”)。 (2)改正错误后，移动滑动变阻器的滑片到 (4)排除故障后，在接下来的实验过程中，小 某一位置，电压表的示数如图乙所示。要测 明观察电压表和电流表示数，描绘出了如图 量小灯泡的额定功率，应将滑片适当向 丙所示的图象，则小灯泡的额定功率为 (选填“左”或“右”)滑动。 W。描绘出来的I-U图象是一条 (3)图丙是小灯泡的电流随电压变化的图 曲线，原因是小灯泡的电阻随温度的升高而 象，根据图象可知，小灯泡的额定功率为 W。 【拓展】如图丁所示的是在缺少电压表的情 (4)实验结束后，小静又设计了图丁所示的 况下，小明重新设计的测量小灯泡的额定功 电路，测量另一个小灯泡L(额定电流为I微) 率的电路图。L是图乙中额定电压为2.5V 的额定功率。已知R为滑动变阻器，R:为 的小灯泡，L是另外一个标有“2.5V1W”的 电阻箱(R,、R:接入电路的阻值均已调至最 大)，请完成下列实验步骤： 小灯泡。请你将下列实验过程补充完整： (1)闭合开关S和S、断开S,调节滑动变阻 ①闭合开关S、S,断开开关S,调节R,的滑 器的滑片，使电流表示数为 A。 片，使电流表的示数为I: ②接着只断开开关S,,闭合开关S,调节 (2)闭合开关S和S、断开S,保持滑动变阻 (选填“R”或“R2”),使电流表 器的滑片位置不变，记录电流表的示数为I。 (3)小灯泡L的额定功率的表达式为P 的示数为1； ③读出此时电阻箱连入电路的阻值为R。; ④小灯泡额定功率的表达式为P 类型3等效替代法测量小灯泡的电功率 (用已知物理量的符号表示)。 4.在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源 电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V, 下册第十八章可得出结论：小灯泡的亮度由实际功率决定。(3)由 断开开关S,调节R:的滑片，使电流表的示数为I· ③知，将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表示 此时小灯泡正常工作。②接着只断开开关S,,闭合开 数为0.9A,可得电源电压为U=1R=0.9A×5= 关S,保持R,的滑片不动，调节R,使电流表的示数 4.5V。由②知，用52的定值电阻替换小灯泡，滑动 为I:此时R接人电路的电阻等于小灯泡正常工作 变阻器的滑片P保持不动，闭合开关，电流表的示数 时的电阻，R消耗的电功率等于小灯泡的额定功率 为0,3A。此时总电阻为民-号-9X15n.前动 ③读出此时电阻箱连人电路的阻值为R。①小灯泡 额定功率的表达式为P。=P=广R。 变阻器接入电路的电阻为R。'=R一Re=15Q-5Q =102。由①知，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P, 第4节焦耳定律 电流表的示数为0,25A。此时总电阻为R,= 知识清单 s4.5y ①内②电阻③电流④电流的二次方⑤电热 0.25A=18D。小灯泡的电阻为Rr'=R。'-R' 归类探究 =18Q一10？=82，则小灯泡的额定功率为P= 1.5:2电流①②只闭合开关S.,改变通电时间， 1mR'=(0.25A)×82=0.5W 观察温度计示数的变化量（合理即可） 专项提优三特殊方法测量小灯泡的电功率 2.热75增大3.B 基础达标 1.(1)B(2)小灯泡断路(3)左(4)0.5(5)1.8 1.电流热量多2.大大 2.1,R。1,RI滑动变阻器 3.热3×10 3.【实验步骤】(1)R(2)如下图所示(3)短路 4.B5.C6.C7.C8.A (4)0.6增大【拓展】(1)0.4(3)2.5V×(1 能力提速 0.4A) 1.38002003600 2.闭合1320J 3.D 4.ABC 5.解：(1)已知R=10Ω，R=52,只闭合开关S,断开 SS时，R和R串联 Ra=R1+R=10n+5n=15n 电流表的示数为0.4A,电源电压 4.(1)电压如下图所示(2)左(3)0.625(4)②R U=1R。=0.4A×15n=6V ④R (2)闭合开关SS,断开S时，R,和R并联，因为U 三6V,R=100,所以通过R的电流1=是=8 =0.6A 通电10s,电阻R,产生的热量Q=R,t=(0.6A)× 102×10s=36J 6.(1)电流(2)<(3)温度计示数水的比热容比煤 【解析】(1)电压表串联在电路中测电源两端的电压，有 油的比热容大(4)质量相同二】 1浦一16 示数。因为电压表的内阻很大，在电路中相当于断路 思维拓展 所以电路中儿平无电流，电流表儿乎无示数。造成这 解：(1)由电路图可知，当开关S接触点1时，只有R 种现象的原因是开关与小灯泡之间的导线连接错误， 工作，当开关S接触点2时，R、R,串联 应将电压表并联在小灯泡两端。(2)电压表选用小量 根据串联电路的电阻特点可知，串联的总电阻大于任 程，分度值为0.1V,示数为1.8V。小灯泡的额定电 一分电阻，则当开关S接触点1时，电路中的总电阻最 压为2.5V,要测量小灯泡的额定功率，应让小灯泡两 端的电压变大。电源电压不变，根据串联电路的电压 小，根据P= 尺可知，此时总功率最大，电饭煲处于加 特点，可让滑动变阻器两端的电压变小：根据串联电 热状态 路的分压规律可知，应将滑片适当向左滑动。(3)小灯 当开关S接触点2时，R、R串联，电路中的总电阻最 泡的额定电流为0.25A,小灯泡的额定功率为P=UI 大，总功率最小，电饭煲处于保温状态。 =2.5V×0.25A=0.625W.(4)①闭合开关S、S, (2)由图乙可知，电饭煲的加热功率P▣售=800W,电 156 物理九年级RJ版