第18章 电功率 重点实验突破（教师用书）-【中考123】2025-2026学年九年级下册物理全程导练(人教版·新教材)

本讲义聚焦测量小灯泡电功率（伏安法应用）和探究电热与电阻、电流关系（焦耳定律）核心实验，系统梳理从电路连接、故障分析到数据处理、图像分析的电学实验技能，构建从基础操作到拓展设计的学习支架。 通过基础设问与拓展设计（如滑动变阻器等效替代测额定功率）落实科学探究，结合I-U图像分析电阻变化、控制变量法探究电热影响培养科学思维，借助电路连接规范、故障排查强化科学态度。课中助力教师实验教学实施，课后学生可通过故障分析、步骤补充巩固技能，查漏补缺。

[答案 P9] 实验一　测量小灯泡的电功率 1．小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3 V的电源一个，小灯泡(额定电压为2.5 V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。 1题答图 (1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。 (2)连接电路过程中，开关应该断开(选填“断开”或“闭合”)，滑动变阻器的滑片应该移动到最左(选填“最左”或“最右”)端。 (3)正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是B(填字母)。 A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 (4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是0.14A。 (5)小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0 V，为了测量小灯泡的额定功率，这时应该向右(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。 (6)小丽根据记录画出了小灯泡中的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为0.625W。 (7)小丽根据图丙中小灯泡的I－U图像，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大(选填“增大”“减小”或“不变”)，你认为原因是灯丝电阻随温度的升高而增大。 【拓展设问】 (8)小红设计了如图丁所示的电路，也测出了另一只小灯泡的额定功率。已知两个滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流I额，请将以下实验步骤补充完整。 1题图丁 ①闭合开关S、S1，移动R1的滑片，使电流表示数为I额。 ②闭合开关S、S2，保持R1(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不动，移动另一个滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I额。 ③保持R2(选填“R1”或“R2”)的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器的滑片移至最左端，记下电流表的示数I1；再将此滑动变阻器的滑片移至最右端，记下电流表的示数I2。 ④小灯泡额定功率的表达式：P额＝I(用R0、I额、I1、I2表示)。 实验二　探究电热与电阻、电流的关系 2．小明利用如图所示的装置探究电热与什么因素有关，已知四个透明容器内密封着等量的空气。 2题图 (1)实验中通过观察U形管液面高度差的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。这里运用了转换(选填“转换”或“等效替代”)法。 (2)通电后透明容器中空气的内能是通过热传递(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的；通电后透明容器中电阻丝的内能是通过做功(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的。 (3)如图甲所示装置是用来探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系的；通电一段时间，两U形管中液面高度差如图甲所示，可以得出的结论是当电流和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。当通过左边电阻丝的电流为1 A时，通电5 min，右边电阻丝产生的热量为3 000J，这段时间内左边电阻丝和右边电阻丝产生的热量之比为1∶2。 (4)在如图乙所示装置中，通过电阻丝R1、R2的电流不相等(选填“相等”或“不相等”)。通电一段时间后，两U形管中液面高度差如图乙所示，电阻丝R1、R2中产生热量较多的是R1。某次实验中通电一段时间后发现，图乙所示装置中两侧U形管内液面高度差始终相等，若电路中只有一处故障，则可能是R3断路。 (5)同组的小勤同学在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图丙所示的电路。 2题答图 ①用笔画线代替导线，将图丙的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉。 ②闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R断路(选填“短路”或“断路”)。排除故障后进行实验，实验中通过观察温度计示数的变化来比较相同时间内电阻丝通过不同电流时产生热量的多少。 ③调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小勤猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，小勤测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小勤猜想是否正确的方法：将测得的Q与I的数据描点画出Q－I图像，若Q－I图像为过原点的一条直线，则Q与I成正比，否则不成正比。 ④若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图丁中B(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与图丙烧瓶中的电阻串(选填“串”或“并”)联进行实验。 (6)同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有电饭锅(合理即可)(请举一例)。 学科网（北京）股份有限公司 $