周周清六 “伏安法”测小灯泡电功率-【超级考卷】2025-2026学年新教材九年级全一册物理学业质量评估（人教版2024 江西专版）

周周清六 “伏安 班级： 一、选择题 1.右图所示的是“测量小灯泡的额定 功率”的实验电路图。在这个实验① 的具体操作中，手和眼睛最合理的 分工应该是 () A.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛 观察滑动变阻器滑片的位置 B.手移动滑动变阻器的滑片，眼晴观察小灯泡是否正 常发光 C.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数 D.手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电流表的示数 2.下列图片所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R 的阻值已知。根据电压表或电流表的示数，无论直接 还是间接均不能求出小灯泡电功率的电路是( ☒ 二、实验与探究题 3.小明同学为了探究小灯泡亮度与其实际功率的关系， 设计了图甲所示的实验电路，已知小灯泡标有“2.5V” 的字样。 甲 乙 (1)同组的小红同学发现图甲中有一根导线连接错 误。请你在这根导线上打“×”，并在图中改正。 (2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流 表有示数，电压表没有示数，则可能的故障是 (3)排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将 有关数据及现象记录在下表中。当电压表示数为 1.7V时，电流表示数如图乙所示。请根据电流表的 法”测小灯泡电功率 姓名： 示数把表格补充完整。（结果保留两位小数） 实验 电压 电流 电阻 电功率 小灯泡 次序 U/V I/A R/2 P/W 的亮度 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮 1.7 7.1 较酷 3 2.5 0.28 8.9 0.70 正常 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮 (4)根据实验日的分析实验数据及现象，可得出的结论 是： (5)实验中小灯泡的电阻变化的原因是 4.小明用图甲所示的器材做“测量小灯泡电功案”的实 验，电源电压约为4.5V且恒定不变，小灯泡上标有 “3.8V"的字样，电压表只有0~3V的测量范围可用。 0.20.4%3 0. 0.6 33y 0.63 (1)连接电路时开关需要 (2)图甲的电路还未连接最后一根导线，请你用笔画线代 替导线，将实物电路连接完整，要求连好就能通电实验。 (3)接下来小明为准确测出小灯泡的额定功率，进行了 如下实验步骤： ①调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V,然后 断开开关，将电压表并联在滑动变阻器两端。 ②保持滑片位置不动，再次闭合开关后，观察电压表 并继续移动滑片，直至电压表示数 ,读出此时电流表示数（如图乙所示），电流为 A。 ③小灯泡额定功率为 W 5.在“测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验 中，电源电压保持不变。 全一册·周周清 47 2品9 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连 接完整（导线不得交叉）。 (2)实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小 灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数。则故 障可能是 (3)故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移 至某处时，电压表示数如图乙所示。若想测量小灯泡 的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向」 (选填“左”或“右”)移动，直到电压表的示数为2.5V 此时电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 (4)在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还 可探究 (填字母)的关系。 A.电流与电阻 B.电流与电压 6.在测量小灯泡电功率的实验中，已知小灯泡的额定电 压U=2.5V,电源电压保持不变。 00.20.4 06 20.63 (1)图甲中有一根导线连接错误，请在这根导线上打 “×”,并在图中改正。 (2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表 无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障可能是 (3)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的 示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示，为 A。小灯泡的额定功率为 W. (4)如果没有电压表，用图丙所示的电路也可以测量 小灯泡（额定电压为U:)的额定功率。其中，定值电阻 的阻值为R。先断开开关S,闭合开关S,S,调节滑 动变阻器的滑片，使电流表的示数为受。再保持滑动 变阻器滑片的位置不变，只断开开关 ,闭 48 物理·9年级(RJ版) 合其他开关，读出电流表的示数为1，小灯泡额定功率 的表达式为P= (用R、 U,I表示) 7.小明同学做“测量小灯泡电功率”的实验。实验器材： 电源（电压恒为6V)、小灯泡（额定电压为2.5V,正常 发光时灯丝电阻约为10Ω)、电流表，电压表、规格为 “300.5A”的滑动变阻器、开关、导线。 UN 0.020.37A 乙 X (1)图甲是小明连接的实物图，检查发现有一根导线接 错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出 正确的连线。 (2)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流 表有示数，电压表无示数，电路故障可能是 (3)排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电 压表的示数为2.2V,若想测量小灯泡的額定功率，应 将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。根 据实验数据绘制出小灯泡的U-【图像，如图乙所示， 小灯泡的额定功率为 W。 (4)小雨同学在没有电流表的情况下，从实验室里找到 一个阻值已知的定值电阻R。,设计了图丙所示的电路 来测量U。=2.5V的小灯泡的额定功率，他进行了以 下操作： ①闭合开关S和S,断开S,调节滑动变阻器的滑片 使电压表示数为U.=2.5V: ②闭合开关S和S,断开S,保持滑动变阻器的滑片 P不动，读出此时电压表示数为U: ③小灯泡额定功率的表达式为P= (用Um,RU表示)。则灯泡L正常发光时的电阻R-号-名X≈8.30 (4)不同意该同学的看法，因为灯泡L的电阻随温度 的变化而变化。(5)由表格中第1次实验的数据可知， 电压表示数为1V,即灯泡L两端的电压为1V时，电 路中的电流为0.2A,根据串联电路的电压规律可得， 此时滑动变阻器两端的电压为6V一1V=5V,由欧姆 ' 定律可得，滑动变阻器接入电路的阻值R=了= 5V 0.2入=250，所以此实验中选用的滑动变阻器的规格 应为“502.0A” 3.(1)如下图所示(2)右保护电路(3)电流表没调 零20(4)正比(5)偏小 【解析】(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表 的示数减小，此时滑动变阻器接入电路的电阻变大， 故将滑动变阻器的左下接线柱连人电路中。(2)为了 保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应移至阻 值最大处，即最右端。(3)若电流表没调零，开关闭合 前，电流表的指针可能不在零刻度线处：由图乙可知， 电流表选用小的测量范围，分度值为0.02A,其示数 为0.12A:电压表选用小的测量范围，分度值为 0.1V,其示数为2.4V,由欧姆定律可得，R,的阻值 R,=号-兴=20n.(0由威期定律可知，导休 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正 比。(5)考虑到电压表中也有电流通过，电压表和电阻 并联，由并联电路电流的规律可知，测得的通过电阻 的电流偏大，电压表的示数准确，由R=号可知，测得 的R,的值与真实值相比偏小 4.(1)如图1所示(2)调零断开(3)如图2所示 (4)R阻值的平均值/8.1 图1 国2 5.(2)a(3)R:(4)7-7 IeR. 【解析】(2)闭合开关S,S接a,将R的滑片移到最左 端，移动R的滑片，使电流表的示数为I。,此时灯泡L 与R串联。(3)将S,接b,R、R2与R串联，保持R 滑片的位置不变，只移动R:的滑片，使电流表的示数 仍为1：再只移动另一个滑动变阻器(R)的滑片，当 滑片在最左端时，读出电流表的示数为1：当滑片在 最右端时，读出电流表的示数为I。(4)在(2)中，灯 泡I与R,串联，灯泡正常发光：在(3)中，R、R:与R 串联，因为电路中的电流仍为I,根据等效替代法可 知，R,十R=R:保持R,滑片的位置不动，将另一个 滑动变阻器(R)的滑片移到最左端，电流表的示数为 I,再将滑动变阻器R,的滑片移到最右端，电流表的 示数为I:由串联电路特点和欧姆定律可得，U= I(R+R)=I(R2+R+R),解得R+R=R 6.(1)如下图所示(2)A(3)改变电阻两端的电压和 通过它的电流(4)滑动变阻器断路(5)阻值太大 (6)设有控制电压表的示数不变(7)2000 三三 【解析】(1)电源由两节新干电池组成，电源电压U L.5V×2=3V,电压表选择0~3V的测量范围，滑动 变阻器按“一上一下”的接法串联在电路中，根据电路 图连接实物电路。(2)为了保护电路，在闭合开关前， 应将滑动变阻器的滑片置于A端，此时滑动变阻器接 入电路的阻值最大。(3)本实验中，为减小误差，要多 次测量取平均值，故实验中滑动变阻器的作用除了保 护电路，还有改变电阻两端的电压和通过它的电流， 达到多次测量的目的。(4)闭合开关，电流表无示数， 说明电路可能发生斯路，电压表没有示数，说明电压 表没有与电源连通，所以故障为滑动变阻器断路。 (5)闭合开关，发现电流表示数很小，说明电路的总电 阻较大，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变 化，这是因为未知电阻R,的阻值太大。(6)小明用电 阻箱代替待测电阻R,此时电阻箱和滑动变阻器串 联，电压表测量电阻箱两端的电压。根据串联电路的 分压规律可知，当电阻箱的示数和待测电阻的阻值相 同时，电压表的示数与原来相同，所以实验时应该保 持滑动变阻器接入电路的电阻和电压表的示数不变， 改变电阻箱的示数。当电压表的示数和原来相同时， 电阻箱的阻值就等于待测电阻的阻值，而实验中电压 表的示数只是近似等于3V,不能确保电压表的示数 不变，所以电阻箱的阻值不一定等于待测电阻的阻 值。(7)小军用电阻箱(09999Ω)代替滑动变阻器， 此时电阻箱和待测电阻R申联，电压表测量待测电 阻R,两端的电压。当将电阻箱的阻值调为1000Q 时，电压表的示数为2V,根据串联电路的分压规律可 U, ,0业0 U R,,代人数据得 =尽：即户U二Rm? 3V-2V-10000解得待测电阻R,=2000n. R 周周清六“伏安法”测小灯泡电功率 1.C 2.C【解析】图A中定值电阻和小灯泡串联，电压表测 量的是小灯泡两端的电压，示数记为U,。根据欧姆定 律和串联电路电压和电流的规律可得，通过小灯泡的 全一册·参考答案 185 电流表达式为1”，则小灯泡电功率的表达式 是P-U,1-“U。图B中定值电阻和小灯泡并 联，电流表测量干路电流'，小灯泡两端的电压等于电 源电压U。根据欧姆定律和并联电路电流的特点可 得，通过小灯泡的电流表达式为1=了一只则小灯泡 电功率的表达式是P=UI,=U(r-只).图C中定 值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电 压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯 泡的电流，因此无法测出小灯泡的电功率。图D中定 值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值电阻两端 的电压，示数记为U。根据欧姆定律和串联电路电压 和电流的特点可得，小灯泡两端的电压为U=U 心，通过小灯泡的电流表达式为1=卡，则小灯泡电功 率的表达式是P=U1“R山。故选C 3.(1)如下图所示(2)小灯泡短路（或电压表短路） (3)0.240.41(4)小灯泡的实际功率越大，小灯泡 越亮(5)灯丝温度变化了 4.(1)断开(2)如下图所示(3)②减小0.8V0.3 ③1.14 【解析】(1)为保证器材安全，连接电路时开关需要断 开。(2)要求连好就能通电实验，则连接时应使滑动变 阻器滑片位于阻值最大处，所以滑动变阻器应连接右 下接线柱。(3)小灯泡的额定电压为3.8V,第①步操 作已经使小灯泡两端的电压达到3V。滑动变阻器与 小灯泡串联，由串联电路电压特点可知，移动滑动变 阻器滑片时，滑动变阻器两端电压的减小量等于小灯 泡两端电压的增加量，故观察电压表并继续移动滑 片，直至电压表示数减小0.8V,此时小灯泡两端的电 压增加0.8V,达到额定电压3.8V。题图乙中电流表 选择0~0.6A的测量范围，示数为0.3A,小灯泡额定 功率P=U1=3.8V×0.3A=1.14W 5.(1)如下图所示(2)小灯泡短路（或电压表短路） (3)右0.75(4)B 86 物理·9年级（版） 6.(1)如下图所示(2)小灯泡断路(3)0.260.65 (4)sa×(I-R 【解析】(1)电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并 联。(2)正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电 流表无示数，说明电路断路，电压表示数约等于电源 电压，说明电压表被串联在电路中了，则故障可能是 小灯泡断路。(3)该电流表使用的是0一0.6A的测量 范围，分度值是0.02A,此时的示数为0.26A,小灯泡 的额定功率P=U1=2.5V×0.26A=0.65W (4)先断开开关S,闭合开关S、S,,调节滑动变阻器的 滑片，使电流表的示数为是，此时电液表测量的是酒 过定值电阻R。的电流：再保持滑动变阻器滑片的位 置不变，只断开开关S,闭合其他开关，读出电流表的 示数为1，此时电流表测量的是干路中的电流。小灯 泡和定值电阻并联，它们两端的电压相等，等于小灯 泡的额定电压：此时通过定值电阻的电流不变，为【 =U 尺。小灯泡颜定功率的表达式为P。=1.U。= u×(1-爱) 7.(1)如下图所示(2)小灯泡（或电压表）短路(3)B 0.625(400w.-U R 【解析】(1)原实物图中，电流表与小灯泡并联，电压表 串联在电路中，是错误的，在测量小灯泡电功率的实 验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联 在小灯泡两端。(2)闭合开关，发现小灯泡不亮，电流 表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，电路故障 可能是小灯泡（或电压表）短路。(3)排除故障后，闭合 开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为 2.2V,小于小灯泡的额定电压2.5V,若想测量小灯 泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压，根据串联 电路的分压规律，应减小滑动变阳器接人电路的阻 值，故应将滑片P向B端移动。由图乙可知，当小灯 泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的额定电流为 0.25A,则小灯泡额定功率P,=UI=2.5V× 0.25A=0.625W。(4)在①中，电压表测小灯泡两端 的电压，电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光：在 ②中，电压表测小灯泡与R,两端的总电压，小灯泡仍 正常发光，根据串联电路电压的规律可知，此时定值 电阻两端的电压U=U一U。,由欧姆定律可知，通过 定值电阻的电液1-是尼，则小灯泡的额定电 流I。=1。= 一U,所以小灯泡的额定功率表达式为 R。 Pa=UIw=Um·S U一U量 R 周周清七欧姆定律相关计算 1.300.2 2.0.90.45【解析】开关S闭合后，电阻R和R并 联，电流表A,测干路电流，电流表A测电阻R所在 支路的电流。两个电阻的阻值都是10Ω，根据并联电 路的电阻特点可知，电路的总电阻R=之R=号×10口 =52:又因为电压表示数为4.5V,所以电源电压和各 支路两端电压都为4.5V,则电流表A的示数I=京= U 4.5y=0.9A,电流表A的示数1=反，=100 U=4.5V 50 0.45A. 3.46【解析】由图甲可知，电阻R,与滑动变阻器R 串联，电压表V测电源电压，电压表V。测R,两端电 压。当滑动变阻器R的有效阻值为0时，电路中只有 R,在工作，此时R,两端的电压等于电源电压：由图乙 可知，此时电源电压U为4V。当滑动变阻器R的电 阻为18D时，R两端电压U,的倒数为1V,则此时 R,两端的电压U,=1V:根据串联电路的总电压等于 各分电阻两瑞的电压之和可知，滑动变阻器两端的电 压U2=U-U,=4V-1V=3V,串联电路中的电流I 受-品吉商常可得R9头 6 62. 4.C 5.C【解析】闭合开关S,滑动变阻器和小灯泡串联，A、B 间的电压为1.8V,C、D间的电压为1.2V,则电源电压 为3V:移动滑片使电流表示数变大，此时滑动变阻器 接入电路的电阻变小，小灯泡的电阻变大，由于A、B间 的电压变小，根据串联电路的分压规律可知，A、B间元 件的电阻变小，故A、B间接入的是滑动变阻器，C,D间 接入的是小灯泡：移动滑片前，滑动变阻器接入电路的 电图R,-号-长8X-9n.小灯泡的电阻R-停- 0,2A=60,此时电路的总电阻R。=R。+R,=9n+ 1.2V 6Ω=15。移动滑片后，电路中电流增大，小灯泡的亮 度增大，温度升高，则R>6:由于A、B间电压减小 为1.5V,则C、D间的电压为3V-1.5V=1.5V,根据 申联电路的分压规律可知R#'=R,由于电路中的电 流变大，总电阻变小，则R。'=R'+Rr'<R。=15, 解得R'<7.5Q。综上可得6<R'<7.52,则滑动 变阻器接入电路的阻值可能是7Ω。 6.C 7.解：(1)由图丙知湿度为30%时，R的阻值为40Ω。 (2)当电流表的示数为0.3A时，根据欧姆定律可知， 定值电阻R两端的电压U=1R=0.3A×20 6 V 根据串联电路电压规律可知，湿敏电阻R两端的电压 U=U-U.=12V-6V=6V 即电压表的示数为6V. (3)由图丙可知，湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大， 由串联分压规律可知，湿度越大时湿敏电阻两端的电 压也越大（电压表示数越大）。因为电压表测量范围为 0一9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时，监 测的湿度最大。当电压表示数为9V时，根据串联电 路电压规律可得，R两端的电压U。'=U一Ug'=12V -9V=3V 此时通过R的电流1=R2000.15A R的电阻R-号==0n 由图丙可知，该装置能监测的湿度最大值为50%。 8.解：(1)闭合开关S,S,断开开关S,S时，R与R 申联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电 流。因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以， 由{可得，电源电压 U=0,+U=1R,+U.=0.2A×102+6V=8V (2)由可得，定值电阻R的阻值 U 6V R-7=0.2A-30n 闭合开关S,S,断开开关S、S,时，R与R串联，电 压表测R两端的电压。根据串联电路的总电压等于 各串联电阻两端的电压之和可得，此时R:两端的电 压U,=U-U2'=8V-4.8V=3.2V 因为串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 T-1-货器016N U_3.2V 由1=R可得，R:=7=0.16A=200 (3)同时闭合开关S、S,S、S时，R短路，R与R 并联，电流表测干路电流。因为并联电路中各支路两 端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，所 以，干路电流表的示数 UU 8 V 8 V P=1+h=R+R=0n+20n1.2A 9.解：(1)由图可知，电阻R和滑动变阻器串联，则I=I 、=0.8A.已知R=10Q.由1=号可得，电阻R,两端 的电压U,=IR,=0.8A×100=8V (2)此时滑动变阻器两端电压U,=U一U,=18V一 8V=10V 此时滑动变阻器R连人电路的阻值R,=气0.8A U 10V =12.50 (3)滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的 测量范围为0~3A,则电路中的最大电流1，=1A,此 时电压表的示数最小，所以，U2=U一U:大=U一I大 R,=18V-1A×102=8V 全一册·参考答案 87