第13章 电功率第3讲 测小灯泡电功率 讲义-2025-2026学年沪科版（五四制）九年级上学期

该初中物理讲义通过知识框架图系统梳理“测小灯泡电功率”单元内容，以实验原理P=UI为核心，用表格对比伏安法测电阻与测功率的异同，清晰呈现实验器材、步骤、滑动变阻器作用等重难点，构建完整知识脉络。 讲义亮点在于“专题讲练”设计，涵盖仪器使用、故障分析等题型，如通过判断“小灯泡不亮、电流表无示数”故障培养科学探究能力，结合数据处理题强化科学思维。基础题巩固操作规范，综合题提升推理能力，助力教师实施分层教学，支持学生自主复习。

上海市初中物理（新教材2024版）九年级上学期第13章 电功率 第3讲测小灯泡电功率（学生版） 上海市初中物理（新教材2024版）九年级上学期第13章 电功率 第3讲测小灯泡电功率 知识梳理 1、实验基本内容 （1）实验目的：测定小灯泡的 和 。 （2）实验器材：小灯泡、电池组、 、电键、 、 和若干导线。 （3）实验原理： 。U是： ，I是： 。 （不能用P=U2/R或者P=I2R，因为小灯的电阻在不同发光情况下是不同的） （4）实验电路图与实物图 （5）滑动变阻器在实验中的作用： ① ；② 。 2、实验步骤 （1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额； （2）按电路图连电路，滑动变阻器滑片放在阻值最大的位置，闭合开关，进行实验； （3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额； （4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压大于U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； （5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； （6）断开开关，计算电功率值填入表格。 次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 2 3 3、实验中要注意的几个关键点： ①在连接电路时电键要断开，开始实验前要把滑动变阻器的滑片放在阻值最大处， ②电源电压要高于小灯泡的额定电压， ③不要计算小灯泡功率的平均值，因为灯泡功率随电压的变化而变化． 4．实验结论 测出小灯泡的额定功率，并得出消耗的电功率越大小灯泡越亮这一规律，即小灯泡的亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。 5、对比伏安法测电阻和测灯泡电功率实验的区别 （1） 电路图的区别 （2） 滑动变阻器的作用 相同作用：保护电路。 伏安法测电阻：多次测量，求平均值，减小误差。 测小灯泡电功率：使小灯在不同电压下发光，从而测得小灯在小于、等于和大于其额定电压时的功率。 （3）电源电压 题目条件电池的节数与电路图上画的电池数（或根据故障来求） 伏安法测电阻：U = UX + I R滑 对电源及滑阻无要求 测灯泡电功率：U = U灯+ I R滑 对电源电压及滑阻有要求 Ue< U源 <Ue + Ie R滑max （4） 表格 测电阻的表格 测小灯泡电功率的表格 6、常见实验类型 6.1、实验操作类题型 一类是考察测定小灯泡电功率的操作和选择某些操作的理由。回顾一下，正确的电路图是怎么连接的，正确操作要注意哪些点？还有滑动变阻器的作用是什么？ 一类是考察实验过程中连接出问题和故障了的情况，需要结合相关知识综合考虑。 6.2、功率范围类题型 这类题目都有告诉你小灯泡的额定功率的范围，如果知道或者能求出额定电流值，两者可以推导出额定电压范围，进而可能求出电源电压范围，或者知道额定电流，先推导出额定电流，结合其他条件灵活求解。 6.3、器材选择设计类题型 本类题目会出现多个不同的电压的电源或者是不同规格的滑动变阻器，此时可以分情况讨论并加以排除的方式求解。 6.4、电表偏转类题型 本类题目关键是电压表或者是电流表的示数，为了增加难度，通常都是没有给出量程，我们需要计算和推理后确定电表的准确示数。 6.5、方程类题型 本类题目按照核心公式或者其他相等关系，列出方程或者方程组求解。 专题讲练 1、仪器使用 1、如图 1 是测小灯泡功率的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图 2 所示，则下列说法中不正确的是( ) A、小灯泡的额定电压是 2.4V B、小灯泡的额定功率为 0.72W C、连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值调至最大值 D、滑片 P 向 b 端滑动，则小灯泡的实际功率将变大 2、在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是( ) A、改变被测灯泡的额定功率 B、改变被测灯泡两端的电压 C、改变电路中的电流 D、保护电路 3、在“测定小灯泡的电功率”实验中，操作时手和眼睛的合理分工是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察( ) A、电压表的示数 B、电流表的示数 C、灯泡是否发光 D、变阻器滑片的位置 4、小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为 7.5V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”的字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于 1.5W，他按如图所示的电路连接好电路后，按正确的实验步骤开始实验。当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片 P 恰好在中点上(即连入电路的电阻为 10Ω)。有关此实验的说法中正确的( ) A、小灯泡正常发光时，变阻器消耗的电功率是 1.35W B、小灯泡正常发光时，通过的电流时 0.45A C、通过实验可以知道小灯泡的额定功率是 0.9W D、小灯泡正常发光时，通过的电流是 0.3A 5、测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应 ，电流表的量程应选0～ A； （2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端； （3）如图b所示电压表的示数，其读数为 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向 （选填“A”或“B”）移动。 6、王明同学准备测量额定电压为2.5V的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接如图所示。 （1）在某次测量过程中，闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为_______V，电流表的示数为_______A，则此时小灯泡的功率为_______W； （2）滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，小灯泡的电功率将_______（选填“增大”或“减小”）。 2、电路连接 1、在“测量小灯泡电功率的实验”中，某班四位同学所连接的电路如图所示，其中连接正确的是( ) 2、测量小灯泡的电功率的分组实验中，提供的器材有：6V蓄电池、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω1.5A）、额定电压为3.8V的小灯泡（正常发光时电阻约为70Ω）、开关等各一只，导线若干。 请根据图甲所示的电路图用铅笔连线代替导线，完成图乙中的实物连接。（连线不得交叉） 3、在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑动变阻器R接入电路的电阻增大时，通过它的电流减小而它两端的电压却增大，它消耗的电功率是增大还是减小呢？ 请你用笔画线代替导线将图中的各种器材连成小华进行实验时的电路。 4、在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为 6V， 小灯泡额定电压为 2.5V(灯丝电阻约为 12Ω)。 (1) 为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 。 A、“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B、“20Ω 0.5A”的滑动变阻器 (2) 用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (3) 连好电路，闭合开关前，应将图甲所示的滑动变阻器的滑片滑到 (选填“A”或“B”)端。 (4) 闭合开关，移动滑片到某位置时，发现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 (选填“A”或“B”)端移动。 (5) 通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图象可知：该小灯泡正常发光时的电阻是 Ω，额定功率为 W。 5、某小组同学做“测定小灯电功率”的实验，老师为他们提供的器材如图所示，干电池是新的。小灯泡标有“2.5V”，滑动变阻器有“5Ω，1A”“20Ω，2A”二种规格。 V – 3 15 A – 0.6 3 （1）在图所示的电路中，二根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。________要求：滑片在最右端时阻值最大。（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线） （2）正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，发现小灯发光较亮，电压表和电流表如图所示。小组同学经过思考发现了问题，对实验器材进行了适当的调整。然后重新实验，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点位置时，小灯正常发光。你认为他们对实验器材可能做了怎样的调整________________。小灯正常发光时，变阻器连入的电阻为________欧，小灯正常发光的电流为________安，小灯的额定功率为________瓦。 3、电功率基础实验 1、小明用电压表、电流表测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）请在图的“○”内合适位置填入灯泡、电压表和电流表的符号，使其符合测量2.5V小灯泡的额定功率的实验电路。 （2）实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示。由此可知小灯泡正常发光时，通过它的电流的测量值为 A，实验测得小灯泡的额定功率为 W。 2、在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。 U/V 2 2.5 3 I/A 0.22 0.26 0.30 （2）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如右表所示。断开开关时，发现电表如图所示，其中电流表出现这种现象的原因是 。 （3）假如不再重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该小灯泡的额定功率是 W。 3、为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源(电压恒为 6V)一个、开关一只，小灯泡电阻约为 10Ω。其他可选用的器材有： ① 电压表(量程 0～3V) ② 电压表(量程 0～15V) ③ 电流表(量程 0～0.6A) ④ 电流表(量程 0～3A) ⑤ 规格为“10Ω，2A”的滑动变阻器 ⑥ 规格为“20Ω，2A”的滑动变阻器 为了完成实验，可选择的实验器材组合是( ) A、①③⑤ B、②④⑥ C、①③⑥ D、②④⑤ 4、在测量额定电压为 3.8V 小灯泡的电功率实验中，电源电压为 4.5V，电路如图所示。 (1) 连接电路时，开关应 ，电压表的量程应选择 ； (2) 检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 ； (3) 当小灯泡正常发光时，电流表的示数是 0.3A，则小灯泡的额定功率是 W； (4) 实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 越大，小灯泡越亮。 5、小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5W。他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至 端（选填“A”或“B”），然后闭合电键S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯泡发光逐渐变 （选填“亮”或“暗”）。当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。小华所用的电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W。 6、小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用的电源电压为4.5伏，滑动变阻器有“50Ω，2A”、“20Ω，2A”和“10Ω，2A”三种规格，小灯是额定电压为“2.2V”、“2.5V”和“3.8V”中的一个。小华同学正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器的滑片，发现小灯正常发光时，滑片P的位置恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半），此时电流表的示数如图所示。 （1）请画出小华同学实验的电路图。 （2）小华同学所用滑动变阻器的规格为 ；所测小灯的额定电压为 伏，小灯正常发光时的电流为 安，额定功率为 瓦。 7、小王做:测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯、电压表电流表、滑动变阻器(“50Ω 1A”、“20Ω 1A”两种规格)、电键及导线若干,其中待测小灯上只有所标 0.l8A(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。他连接电路，闭合电键，接着他移动滑片，发现电流表示数逐渐增大,电压表示数始终为6伏,当滑片恰好移动到中点位置时，小灯正常发光。他经过思考分析,在没有更换实验器材的情况下重新正确连接电路,并规范操作，闭合电键发现电流表、电压表示数分别为0.12安和3.6伏。 请说明小王判断小灯正常发光的理由： 。 实验中所用滑动变阻器的最大阻值为 欧，电源电压为 伏，小灯泡的额定功率为 瓦。 8、小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，他按如图所示的电路图选用器材并进行实验。其中电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V”字样（电阻约8Ω），电流表有3A和0.6A两个量程。 （1）在连接电路时，开关应该是 的；选择电流表的 A量程比较合理。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，电压表示数为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动（选填“a”或“b”），使电压表示数为 V。 （3）右下表是小明测得的实验数据。小灯泡的额定功率为 W。从表中数据还可知道：小灯泡两端电压增大时，灯丝的电阻 。 9、在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，待测小灯标有“2.5V”字样： （1）在图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。要求滑片向右移动时，电流表示数变大。 （2）闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是 。 （3）为了测出小灯的额定功率，在移动滑片时，眼睛应注意观察 的示数；当小灯正常发光时，电流表的示数如图所示，小灯的额定功率为 瓦。 10、小王做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.22A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表上精确的读出额定电压。在上述实验过程中，电流表的示数范围为0.20~0.22安。经思考后，他在电路中再连接一个电压表并按规范重新实验，发现电压表的示数从2.0伏逐渐变大、电压表的示数从4.0伏逐渐变小。 1 请写出小王将电压表接在电路中的位置。 ② 请根据相关信息计算出小灯的额定功率。 （需写出计算过程） 4、故障分析 1、某实验小组使用如图（a）所示器材来测定小灯泡的额定功率，待测小灯泡的规格为额定电压2.5伏，额定功率不大于1瓦。 L P 3 15 V A 0.6 3 S °°° － 0.6 3 （a） （b） （1）请你帮助他们在图（a）中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整。 （2）电键闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“左”或“右”），这样做能对电路起保护作用，在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是 。 （3）若电键闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数超出所选量程，产生此现象可能的原因是 。 （4）排除电路故障后，同学们按正确的实验步骤继续操作，移动滑片，当 时，小灯正常发光，电流表示数如图（b）所示，则小灯泡的额定功率是 瓦。 2、在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为 8Ω)的实验中，电源为两节新干电池。 (1) 连接电路时，开关应 。请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片 P 向左滑动时，接入电阻变小。 (2) 为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是 W。 (3) 若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明想选用一个 R0=8Ω 的电阻，设计了如图丙的电路及实验方案：①调节滑片使电压表的示数为额定电压；②保持滑片位置不变，只将电压表的 a 点接线改接到 c 点，测出 R0 两端的电压 U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。 指出他的设计方案中存在的一个问题： 。 3、在“测定小灯泡的功率”的实验中，选用了如图甲所示的器材，其中电源为 3 节新干电池，小灯泡的额定电压为 2.5V(小灯泡的额定功率小于 1W)，滑动变阻器标有“25Ω 1A” (1) 请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。(请用签字笔在答题卡上连线) (2) 连接电路过程中，滑片 P 应置于 端。(选填“A”或“B”) (3) 闭合开关后，无论怎样移动滑片 P，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变，则故障可能是 。 (4) 排出故障后，移动滑动变阻器 P 到某处时，电压表示数为 2V，若要测小灯泡的额定功率时，应将滑片 P 向 端移动(选填“A”或“B”)。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 A，小灯泡的额定功率是 W。 (5) 利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时，需将小灯泡换成适当的定值电阻 R，其他器材不变。若实验时保持电压表示数为 2V 不变，则更换的电阻阻值不能大于 。 4、某同学用电源、电压表、电流表、标有“20 2A”字样的滑动变阻器、电键及导线若干做“测定小灯泡功率”实验。小灯上标有“3.8伏”字样，他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键S，观察到电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏，灯不亮，他移动滑动变阻器的滑片，灯始终不亮。该同学断开电键，换用一个相同规格的灯接入电路，重新进行实验，当闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点位置时，小灯正常发光。请分析前面小灯不能正常发光的原因________________________，电源电压为________伏，小灯正常发光时，变阻器连入的电阻为________欧，小灯的额定功率为________瓦。 5、在测定“额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中，电源电压为3V且保持不变。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。 （2）实验时，调节滑动变阻器，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是 （写出一种即可）。 （3）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲，若想测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片P向 端（填“左”或“右”）移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 6、在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻接近10Ω。当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象（见下表），请从下列选项中选择可能的原因填入表中（只需选填选项代号）； 顺序 电路中出现的不正常现象 可能的原因 电灯的亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V 甲 不亮 0.3 0 乙 不亮 0 3 丙 很亮 0.29 2.8 A．电路中小灯泡断路 B．电路中小灯泡短路 C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小 D．滑动变阻器连入电路中的电阻太大 7、小王同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用实验器材齐全并完好，电源电压为 1.5 伏的整数倍(若干节新干电池组成)，滑动变阻器上标有“25Ω 2A”字样，小灯泡上的字迹模糊不清，但只可能是“1.5V”、“2.2V”或“3.0V” 中的一个。 ① 小王先正确串联实验器材如图(b)所示，将滑片移到变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合电键后，电流表示数如图(a)所示，小灯泡发光较暗，接着移动变阻器的滑片，观察到小灯泡逐渐变亮，电压表示数逐渐变小。 ② 经过思考，小王发现了问题，并重新进行实验。他正确连接电路，操作步骤正确，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，并观察电压表示数和小灯泡亮度的变化情况，发现滑片在差不多滑到变阻器中间位置时小灯泡正常发光，此时电流表的示数刚好变化了 0.1 安。 ③ 小王在第一次实验时出现的问题是 。请根据相关信息与判断出小王所选小灯泡的额定电压是 伏，电源的电压是 伏，并计算出小灯的额定功率为 瓦。(需写出计算过程) 8、小明在用电流表和电压表测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验中，所用仪表完好，按照电路图连好电路后，在实验过程中分别出现了下列情况，请你帮他找出各自故障的原因。 （1）连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如下图所示偏转，原因是 。 （2）将最后一根导线刚连好，马上看到灯泡发光，原因是： 。 （3）闭合开关后发现灯泡不亮，你认为电路故障原因不可能是 （ ） A．灯泡没有旋进灯座 B．开关接触不良 C．灯泡的灯丝断了 D．电流表被短路 （4）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，而电压表有示数，电流表示数为零，产生这一现象的原因是 。（写出一条即可）。 （5）连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这一现象的原因是 。 （6）接好电路后，闭合开关发现小灯泡特别亮，其原因是 。 （7）当闭合开关时，小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，其原因是： 。 （8）若在实验中电流表、电压表都正常工作而且都有示数，灯泡能发光，滑动变阻器也能正常工作，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都低于2.5V，则原因可能是 。（只写出一条即可） 9、小明同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验时，他正确连接了电路，其中电源电压为4.5伏且保持不变，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器上标有“25Ω lA”的字样。实验时，小明操作步骤正确，但闭合电键后发现小灯泡不亮。小明猜想可能是：A、小灯泡断路了；B、小灯泡短路了；C、滑动变阻器断路了。 ①小明想借助电路中的电流表和电压表验证自己的猜想，请你帮助小明完成下表的填写。 猜 想 电流表示数（A） 电压表示数（V） 如果A成立 如果B成立 如果C成立 图12 ②经过验证后，小明排除故障继续实验。他发现利用电压表0~15V量程无法实现精确测量，于是重新设计并连接电路进行实验，当他调节滑片P的位置，使电压表示数达到 伏时，说明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图l2（b）所示，则小灯泡的额定功率为 瓦。 10、小徐同学在“测小灯泡电功率”的实验中选取了电源、待测小灯泡(标有“3V”字样)、电流表、电压表、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、电键和若干导线，他正确连接电路。实验时，他将滑动变阻器的滑片置于 A 端，如图(a)所示。闭合电键后，发现电压表的示数如图(b)所示，小灯发出明亮的光。接着他移动滑片，继续实验，当他将滑片移动至距离 A 端约四分之一变阻器长度过程中，发现电压表示数比滑片在 A 端时逐渐减小约 1 伏后突然变成 0 伏。将滑片往回移动一点，电压表恢复到前面示数。小徐同学思考后判断是 发生断路故障(选填“小灯”或“滑动变阻器”或“电压表”)，并请求老师帮助。老师检查器材后确认小徐判断正确，故障器材上确有一处断路但其他部分完好。小徐根据已经获得的信息思考后，没有要求更换器材，而是调整电路连接方法继续实验，并使小灯正常发光，此时电流表示数如图(c)所示。 ① 实验中使用的电源电压为 伏； ② 小灯额定电流为 安； ③ 小灯额定功率为 瓦； ④ 小徐发现问题后对电路做出的调整是 5、数据处理 1、小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如左图所示的电路开始探究。 （1）请你用笔画线代替导线，根据左图所示的电路图，将右图所示实物图连接完整。 （2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 AB （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。 （3）小雷排除故障后，继续进行实验： ①闭合开关，滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表： 次数 电压／V 实际功率／W 电阻Ω 1 1.6 0.20 0.32 8.00 2 2.5 0.24 0.60 10.42 3 2.8 0.26 0.73 10.77 ②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。 （4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 。 （5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。 （6）小雷在实验结束后与同学们讨论： ①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”。这种说法错误的原因是小雷忽略了 对小灯电阻的影响。 ②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。你认为这种说法 （选填“正确”或“错误”）。 2、小明设计了如图甲所示的电路图，用来测定额定电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。各元件都完好，电源电压保持不变。 （1）小明将各元件连接成如图乙所示的电路，请指出其中的错误： 。 （2）电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到_ _时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数。 （3）为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表所示，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为__ __瓦。 实验次数 1 2 3 电压表示数/伏 2.5 2.8 2.0 电流表示数/安 0.32 0.35 0.27 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $上海市初中物理（新教材2024版）九年级上学期第13章 电功率 第3讲测小灯泡电功率（教师版） 上海市初中物理（新教材2024版）九年级上学期第13章 电功率 第3讲测小灯泡电功率 知识梳理 1、实验基本内容 （1）实验目的：测定小灯泡的 额定电功率 和 实际电功率 。 （2）实验器材：小灯泡、电池组、 滑动变阻器 、电键、 电压表 、 电流表 和若干导线。 （3）实验原理： P=UI 。U是： 小灯两端的电压U ，I是： 通过小灯的电流I 。 （不能用P=U2/R或者P=I2R，因为小灯的电阻在不同发光情况下是不同的） （4）实验电路图与实物图 （5）滑动变阻器在实验中的作用： ① 保护电路 ；② 改变连入电路的电阻，从而改变小灯两端的电压和通过小灯的电流，改变小灯的电功率 。 2、实验步骤 （1）实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压U额； （2）按电路图连电路，滑动变阻器滑片放在阻值最大的位置，闭合开关，进行实验； （3）调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为U额，记录电流表示数I额； （4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压大于U额，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； （5）调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于U额，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况； （6）断开开关，计算电功率值填入表格。 次数 电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况 1 2 3 3、实验中要注意的几个关键点： ①在连接电路时电键要断开，开始实验前要把滑动变阻器的滑片放在阻值最大处， ②电源电压要高于小灯泡的额定电压， ③不要计算小灯泡功率的平均值，因为灯泡功率随电压的变化而变化． 4．实验结论 测出小灯泡的额定功率，并得出消耗的电功率越大小灯泡越亮这一规律，即小灯泡的亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。 5、对比伏安法测电阻和测灯泡电功率实验的区别 （1） 电路图的区别 （2） 滑动变阻器的作用 相同作用：保护电路。 伏安法测电阻：多次测量，求平均值，减小误差。 测小灯泡电功率：使小灯在不同电压下发光，从而测得小灯在小于、等于和大于其额定电压时的功率。 （3）电源电压 题目条件电池的节数与电路图上画的电池数（或根据故障来求） 伏安法测电阻：U = UX + I R滑 对电源及滑阻无要求 测灯泡电功率：U = U灯+ I R滑 对电源电压及滑阻有要求 Ue< U源 <Ue + Ie R滑max （4） 表格 测电阻的表格 测小灯泡电功率的表格 6、常见实验类型 6.1、实验操作类题型 一类是考察测定小灯泡电功率的操作和选择某些操作的理由。回顾一下，正确的电路图是怎么连接的，正确操作要注意哪些点？还有滑动变阻器的作用是什么？ 一类是考察实验过程中连接出问题和故障了的情况，需要结合相关知识综合考虑。 6.2、功率范围类题型 这类题目都有告诉你小灯泡的额定功率的范围，如果知道或者能求出额定电流值，两者可以推导出额定电压范围，进而可能求出电源电压范围，或者知道额定电流，先推导出额定电流，结合其他条件灵活求解。 6.3、器材选择设计类题型 本类题目会出现多个不同的电压的电源或者是不同规格的滑动变阻器，此时可以分情况讨论并加以排除的方式求解。 6.4、电表偏转类题型 本类题目关键是电压表或者是电流表的示数，为了增加难度，通常都是没有给出量程，我们需要计算和推理后确定电表的准确示数。 6.5、方程类题型 本类题目按照核心公式或者其他相等关系，列出方程或者方程组求解。 专题讲练 1、仪器使用 1、如图 1 是测小灯泡功率的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图 2 所示，则下列说法中不正确的是( D ) A、小灯泡的额定电压是 2.4V B、小灯泡的额定功率为 0.72W C、连接电路时，开关应断开，并将变阻器阻值调至最大值 D、滑片 P 向 b 端滑动，则小灯泡的实际功率将变大 2、在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是( A ) A、改变被测灯泡的额定功率 B、改变被测灯泡两端的电压 C、改变电路中的电流 D、保护电路 3、在“测定小灯泡的电功率”实验中，操作时手和眼睛的合理分工是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察( A ) A、电压表的示数 B、电流表的示数 C、灯泡是否发光 D、变阻器滑片的位置 4、小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为 7.5V，滑动变阻器上标有“20Ω2A”的字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于 1.5W，他按如图所示的电路连接好电路后，按正确的实验步骤开始实验。当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片 P 恰好在中点上(即连入电路的电阻为 10Ω)。有关此实验的说法中正确的( D ) A、小灯泡正常发光时，变阻器消耗的电功率是 1.35W B、小灯泡正常发光时，通过的电流时 0.45A C、通过实验可以知道小灯泡的额定功率是 0.9W D、小灯泡正常发光时，通过的电流是 0.3A 5、测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）连接电路时开关应 断开 ，电流表的量程应选0～ 0.6 A； （2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 A （选填“A”或“B”）端； （3）如图b所示电压表的示数，其读数为 2.2 V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向 B （选填“A”或“B”）移动。 6、王明同学准备测量额定电压为2.5V的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接如图所示。 （1）在某次测量过程中，闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为_______V，电流表的示数为_______A，则此时小灯泡的功率为_______W； （2）滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，小灯泡的电功率将_______（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）1.2；0.4；0.48（2）增大 2、电路连接 1、在“测量小灯泡电功率的实验”中，某班四位同学所连接的电路如图所示，其中连接正确的是( B ) 2、测量小灯泡的电功率的分组实验中，提供的器材有：6V蓄电池、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω1.5A）、额定电压为3.8V的小灯泡（正常发光时电阻约为70Ω）、开关等各一只，导线若干。 请根据图甲所示的电路图用铅笔连线代替导线，完成图乙中的实物连接。（连线不得交叉） 3、在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当滑动变阻器R接入电路的电阻增大时，通过它的电流减小而它两端的电压却增大，它消耗的电功率是增大还是减小呢？ 请你用笔画线代替导线将图中的各种器材连成小华进行实验时的电路。 【答案】实物图如图所示：电压表与滑动变阻器并联，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V 4、在“测定小灯泡的电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为 6V， 小灯泡额定电压为 2.5V(灯丝电阻约为 12Ω)。 (1) 为能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 B 。 A、“10Ω 0.5A”的滑动变阻器 B、“20Ω 0.5A”的滑动变阻器 (2) 用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。 (3) 连好电路，闭合开关前，应将图甲所示的滑动变阻器的滑片滑到 A (选填“A”或“B”)端。 (4) 闭合开关，移动滑片到某位置时，发现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 B (选填“A”或“B”)端移动。 (5) 通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图象可知：该小灯泡正常发光时的电阻是 12.5 Ω，额定功率为 0.5 W。 5、某小组同学做“测定小灯电功率”的实验，老师为他们提供的器材如图所示，干电池是新的。小灯泡标有“2.5V”，滑动变阻器有“5Ω，1A”“20Ω，2A”二种规格。 V – 3 15 A – 0.6 3 （1）在图所示的电路中，二根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。________要求：滑片在最右端时阻值最大。（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线） （2）正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，发现小灯发光较亮，电压表和电流表如图所示。小组同学经过思考发现了问题，对实验器材进行了适当的调整。然后重新实验，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点位置时，小灯正常发光。你认为他们对实验器材可能做了怎样的调整________________。小灯正常发光时，变阻器连入的电阻为________欧，小灯正常发光的电流为________安，小灯的额定功率为________瓦。 V – 3 15 A – 0.6 3 将滑动变阻器换为“20Ω2A”规格；10；0.2；0.5 方法与技巧 ①、知道会用到哪些实验器材（导线，电源，电键，电压表，电流表，滑动变阻器） ②、知道基本的电路图，其中电压表是并联在小灯泡两端的，那样才是正确连接电路否则电路连接时有问题的。 ③、实验原理为P=UI其中U是灯泡的电压，I是灯泡的电流。 3、电功率基础实验 1、小明用电压表、电流表测定额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）请在图的“○”内合适位置填入灯泡、电压表和电流表的符号，使其符合测量2.5V小灯泡的额定功率的实验电路。 （2）实验过程中，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图所示。由此可知小灯泡正常发光时，通过它的电流的测量值为0.3 A，实验测得小灯泡的额定功率为0.75 W。 2、在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。 U/V 2 2.5 3 I/A 0.22 0.26 0.30 （2）小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如右表所示。断开开关时，发现电表如图所示，其中电流表出现这种现象的原因是电流表未调零 。 （3）假如不再重新实验，请你利用小红已获取的信息，计算出该小灯泡的额定功率是0.75 W。 3、为测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率，某实验小组设计了如图所示的电路图。所用实验器材有：电源(电压恒为 6V)一个、开关一只，小灯泡电阻约为 10Ω。其他可选用的器材有： ① 电压表(量程 0～3V) ② 电压表(量程 0～15V) ③ 电流表(量程 0～0.6A) ④ 电流表(量程 0～3A) ⑤ 规格为“10Ω，2A”的滑动变阻器 ⑥ 规格为“20Ω，2A”的滑动变阻器 为了完成实验，可选择的实验器材组合是( C ) A、①③⑤ B、②④⑥ C、①③⑥ D、②④⑤ 4、在测量额定电压为 3.8V 小灯泡的电功率实验中，电源电压为 4.5V，电路如图所示。 (1) 连接电路时，开关应 断开 ，电压表的量程应选择 0~15V ； (2) 检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是 减小滑动变阻器阻值 ； (3) 当小灯泡正常发光时，电流表的示数是 0.3A，则小灯泡的额定功率是 1.14 W； (4) 实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的 实际电功率 越大，小灯泡越亮。 5、小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中，所用电源电压为4.5V、7.5V和9V中的一个，滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，小灯泡标有“4.5V”字样，估计小灯泡的额定功率小于1.5W。他按图连接好电路，先将变阻器的滑片移至A 端（选填“A”或“B”），然后闭合电键S，再移动变阻器的滑片P，观察到小灯泡发光逐渐变亮 （选填“亮”或“暗”）。当小灯泡正常发光时，变阻器的滑片P恰好在中点上（即连入电路的电阻为10Ω）。小华所用的电源电压为7.5 V，小灯泡的额定功率为1.35 W。 6、小华同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用的电源电压为4.5伏，滑动变阻器有“50Ω，2A”、“20Ω，2A”和“10Ω，2A”三种规格，小灯是额定电压为“2.2V”、“2.5V”和“3.8V”中的一个。小华同学正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器的滑片，发现小灯正常发光时，滑片P的位置恰好在中点上（即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半），此时电流表的示数如图所示。 （1）请画出小华同学实验的电路图。 （2）小华同学所用滑动变阻器的规格为 20Ω，2A ；所测小灯的额定电压为 2.5 伏，小灯正常发光时的电流为0.2 安，额定功率为0.5 瓦。 7、小王做:测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯、电压表电流表、滑动变阻器(“50Ω 1A”、“20Ω 1A”两种规格)、电键及导线若干,其中待测小灯上只有所标 0.l8A(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。他连接电路，闭合电键，接着他移动滑片，发现电流表示数逐渐增大,电压表示数始终为6伏,当滑片恰好移动到中点位置时，小灯正常发光。他经过思考分析,在没有更换实验器材的情况下重新正确连接电路,并规范操作，闭合电键发现电流表、电压表示数分别为0.12安和3.6伏。 请说明小王判断小灯正常发光的理由：电流表示数为0.18A 。 实验中所用滑动变阻器的最大阻值为 20 欧，电源电压为 6 伏，小灯泡的额定功率为 0.756 瓦。 【解析】判断小灯正常发光的方法是观察到电压表或电流表达到额定电压或电流，刚闭合电键时，滑阻取到最大阻值，（6-3.6）/0.12=20欧，电压表始终不变说明是电源电压，最后额定电压为u=6-0.18×10=4.2V 8、小明在做“测量小灯泡的电功率”实验时，他按如图所示的电路图选用器材并进行实验。其中电源电压为3V，小灯泡标有“2.5V”字样（电阻约8Ω），电流表有3A和0.6A两个量程。 （1）在连接电路时，开关应该是断开 的；选择电流表的0~0.6 A量程比较合理。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，电压表示数为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向a 端移动（选填“a”或“b”），使电压表示数为2.5 V。 （3）右下表是小明测得的实验数据。小灯泡的额定功率为0.75 W。从表中数据还可知道：小灯泡两端电压增大时，灯丝的电阻增大 。 9、在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，待测小灯标有“2.5V”字样： （1）在图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接。要求滑片向右移动时，电流表示数变大。 （2）闭合电键前，滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是保护电路 。 （3）为了测出小灯的额定功率，在移动滑片时，眼睛应注意观察电压表 的示数；当小灯正常发光时，电流表的示数如图所示，小灯的额定功率为0.55 瓦。 【解析】标准电路图，滑动变阻器在实验中有两个作用：一、保护电路，二，改变小灯两端电压和通过的电流，以到达不同的电功率，额定电压下，为额定功率，P=UI=2.5V×0.22A=0.55W。 10、小王做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯、电压表、电流表、滑动变阻器、电键及导线若干，其中待测小灯上只有所标“0.22A”（指小灯正常工作电流）字样清晰可见。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键，移动变阻器的滑片至小灯正常发光时，变阻器接入电路的电阻恰为最大阻值的一半，但此时无法从电压表上精确的读出额定电压。在上述实验过程中，电流表的示数范围为0.20~0.22安。经思考后，他在电路中再连接一个电压表并按规范重新实验，发现电压表的示数从2.0伏逐渐变大、电压表的示数从4.0伏逐渐变小。 1 请写出小王将电压表接在电路中的位置。电压表V′与滑动变阻器并联 ② 请根据相关信息计算出小灯的额定功率。 （需写出计算过程） （2） 此时滑动变阻器两端的电压为U′=IR′=0.22A×10Ω=2.2V， 根据串联电路的电压特点得：灯泡的额定电压U额=U﹣U′=6V=2.2V=3.8V． 则P额=U额I=3.8V×0.22A=0.836W． 【解析】(1)根据灯泡和滑动变阻器的连接特点，利用欧姆定律分析出各自的电压变化趋势即可知道电压表V′接在电路中的位置； (2) 正确连接电路、实验步骤正确，刚闭合电键时，电压表的示数分别是2V和4V，则电源电压为U=2V+4V=6V； 根据在实验过程中电流表A示数的范围为0.20～0.22安可知：此时电路中电流为0.2A， 所以变阻器最大的阻值为R==20Ω， 据在实验过程中电流表A示数的范围为0.20～0.22安可知：小灯正常发光时的电流为0.22A， 当滑片至小灯正常发光时，因变阻器连入电路恰为最大阻值的一半，所以R′=R=×20Ω=特点，求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律，求出此时电路中的电流，根据P=UI即可求出灯泡的额定功率。 4、故障分析 1、某实验小组使用如图（a）所示器材来测定小灯泡的额定功率，待测小灯泡的规格为额定电压2.5伏，额定功率不大于1瓦。 L P 3 15 V A 0.6 3 S °°° － 0.6 3 （a） （b） （1）请你帮助他们在图（a）中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整。 （2）电键闭合前，滑动变阻器的滑片应移到左 端（选填“左”或“右”），这样做能对电路起保护作用，在实验过程中滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端电压使其达到额定电压 。 （3）若电键闭合后，小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数超出所选量程，产生此现象可能的原因是小灯泡断路 。 （4）排除电路故障后，同学们按正确的实验步骤继续操作，移动滑片，当电压表读数为2.5伏 时，小灯正常发光，电流表示数如图（b）所示，则小灯泡的额定功率是0.75 瓦。 【解析】闭合电键前，滑动变阻器处于最大值，滑动变阻器在实验中有两个作用：一、保护电路，二，改变小灯两端电压和通过的电流，以到达不同的电功率，电路故障问题，电流表为0，说明出现断路故障，另外电压表测小灯泡，为电源电压说明小灯泡出现断路故障，电压为2.5V额定电压时，小灯泡正常发光，因为电功率不超过1W，所以电流表读小量程，P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。 2、在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为 8Ω)的实验中，电源为两节新干电池。 (1) 连接电路时，开关应 断开 。请用笔画线将图甲电路连接完整，要求滑片 P 向左滑动时，接入电阻变小。 (2) 为了测量小灯泡的额定功率，调节滑片使电压表的示数为 2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率是 0.75 W。 (3) 若实验中电流表坏了，为了测量小灯泡的额定功率，小明想选用一个 R0=8Ω 的电阻，设计了如图丙的电路及实验方案：①调节滑片使电压表的示数为额定电压；②保持滑片位置不变，只将电压表的 a 点接线改接到 c 点，测出 R0 两端的电压 U0，通过计算得到小灯泡的额定功率。 指出他的设计方案中存在的一个问题： 电压表正负接线柱接反了 。 3、在“测定小灯泡的功率”的实验中，选用了如图甲所示的器材，其中电源为 3 节新干电池，小灯泡的额定电压为 2.5V(小灯泡的额定功率小于 1W)，滑动变阻器标有“25Ω 1A” (1) 请你用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。(请用签字笔在答题卡上连线) (2) 连接电路过程中，滑片 P 应置于 B 端。(选填“A”或“B”) (3) 闭合开关后，无论怎样移动滑片 P，小灯泡几乎不发光，两电表均有较小示数且保持不变，则故障可能是 滑动变阻器接了 A、B 接线柱 。 (4) 排出故障后，移动滑动变阻器 P 到某处时，电压表示数为 2V，若要测小灯泡的额定功率时，应将滑片 P 向 A 端移动(选填“A”或“B”)。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 0.24 A，小灯泡的额定功率是 0.6 W。 (5) 利用该电路继续探究电流跟电阻的关系时，需将小灯泡换成适当的定值电阻 R，其他器材不变。若实验时保持电压表示数为 2V 不变，则更换的电阻阻值不能大于 20Ω 。 4、某同学用电源、电压表、电流表、标有“20 2A”字样的滑动变阻器、电键及导线若干做“测定小灯泡功率”实验。小灯上标有“3.8伏”字样，他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键S，观察到电流表示数为0.3安，电压表示数为0伏，灯不亮，他移动滑动变阻器的滑片，灯始终不亮。该同学断开电键，换用一个相同规格的灯接入电路，重新进行实验，当闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，发现滑片在中点位置时，小灯正常发光。请分析前面小灯不能正常发光的原因________________________，电源电压为________伏，小灯正常发光时，变阻器连入的电阻为________欧，小灯的额定功率为________瓦。 【难度】★★★ 【答案】小灯短路；6；10；0.836 5、在测定“额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中，电源电压为3V且保持不变。 （1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）。 （2）实验时，调节滑动变阻器，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是小灯泡处开路（或小灯泡灯丝断了、灯座接触不良、灯座接线柱接触不良、连接小灯泡的导线断路）（写出一种即可）。 （3）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲，若想测量小灯泡的额定功率，应将变阻器滑片P向右 端（填“左”或“右”）移动，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.75 W。 6、在“测定小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压是2.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 2A”字样，小灯泡的电阻接近10Ω。当闭合电路的开关时，若出现以下不正常现象（见下表），请从下列选项中选择可能的原因填入表中（只需选填选项代号）； 顺序 电路中出现的不正常现象 可能的原因 电灯的亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V 甲 不亮 0.3 0 B 乙 不亮 0 3 A 丙 很亮 0.29 2.8 C A．电路中小灯泡断路 B．电路中小灯泡短路 C．滑动变阻器连入电路中的电阻太小 D．滑动变阻器连入电路中的电阻太大 7、小王同学做“测定小灯泡的电功率”实验，所用实验器材齐全并完好，电源电压为 1.5 伏的整数倍(若干节新干电池组成)，滑动变阻器上标有“25Ω 2A”字样，小灯泡上的字迹模糊不清，但只可能是“1.5V”、“2.2V”或“3.0V” 中的一个。 ① 小王先正确串联实验器材如图(b)所示，将滑片移到变阻器的一端，然后将电压表并联在电路中。闭合电键后，电流表示数如图(a)所示，小灯泡发光较暗，接着移动变阻器的滑片，观察到小灯泡逐渐变亮，电压表示数逐渐变小。 ② 经过思考，小王发现了问题，并重新进行实验。他正确连接电路，操作步骤正确，闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，并观察电压表示数和小灯泡亮度的变化情况，发现滑片在差不多滑到变阻器中间位置时小灯泡正常发光，此时电流表的示数刚好变化了 0.1 安。 ③ 小王在第一次实验时出现的问题是 电压表并联在了滑动变阻器两端 。请根据相关信息与判断出小王所选小灯泡的额定电压是 2.2 伏，电源的电压是 7.5 伏，并计算出小灯的额定功率为 0.66 瓦。(需写出计算过程) 解: 当滑动变阻器差不多移动到中间位置时，接入阻值接近 RP=25Ω/2=12.5Ω。 由于滑动变阻器接入阻值不断变小，则电路中的电流不断变大。 电流约为 I’=I0+△I=0.2A+0.1A=0.3A。 滑动变阻器分压近似值为 UP=RPI’=12.5Ω×0.3A =3.75V。 当小灯泡额定电压为 1.5V 时，电源电压 U=UL+UP=1.5V+3.75V=5.25V，不满足题意； 当小灯泡额定电压为 2.2V 时，电源电压 U=UL+UP=2.2V+3.75V=5.75V≈6V，满足题意； 当小灯泡额定电压为 3.0V 时，电源电压 U=UL+UP=3.0V+3.75V=6.75V，不满足题意； 综上所述，小灯泡的额定电压为 2.2V，额定功率为 PL=ULI’=2.2V×0.3A=0.66W。 8、小明在用电流表和电压表测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验中，所用仪表完好，按照电路图连好电路后，在实验过程中分别出现了下列情况，请你帮他找出各自故障的原因。 （1）连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如下图所示偏转，原因是电流表的“＋”“－”接线柱接反了 。 （2）将最后一根导线刚连好，马上看到灯泡发光，原因是：连接电路时，开关未断开。 （3）闭合开关后发现灯泡不亮，你认为电路故障原因不可能是 （ D ） A．灯泡没有旋进灯座 B．开关接触不良 C．灯泡的灯丝断了 D．电流表被短路 （4）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，而电压表有示数，电流表示数为零，产生这一现象的原因是小灯泡处发生断路；电压表串联在电路中，同时电流表并联在小灯泡两端。（写出一条即可）。 （5）连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这一现象的原因是小灯泡处发生短路。 （6）接好电路后，闭合开关发现小灯泡特别亮，其原因是滑动变阻器未以最大阻值接入电路。 （7）当闭合开关时，小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，其原因是：滑动变阻器接了下面两个接线柱，滑动变阻器相当于一个定值电阻。 （8）若在实验中电流表、电压表都正常工作而且都有示数，灯泡能发光，滑动变阻器也能正常工作，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都低于2.5V，则原因可能是 电源老化（或电源电压不够） 。（只写出一条即可） 【解析】知道电路实验中一些错误会留下什么现象：如电流表无示数说明出现了断路现象，另外滑动变阻器不能改变灯泡的亮暗，说明滑动变阻器都接在了下接线柱；另外当闭合电键时发现小灯泡很亮，可能说明滑动变阻器没有滑到最大值；或者移动划片电压表示数不变，可能是电压表接到了电源电压上；电流表（电压表）指针偏在0刻度以下，说明正负接线柱接反了。 9、小明同学在做“测定小灯泡的电功率”的实验时，他正确连接了电路，其中电源电压为4.5伏且保持不变，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器上标有“25Ω lA”的字样。实验时，小明操作步骤正确，但闭合电键后发现小灯泡不亮。小明猜想可能是：A、小灯泡断路了；B、小灯泡短路了；C、滑动变阻器断路了。 ①小明想借助电路中的电流表和电压表验证自己的猜想，请你帮助小明完成下表的填写。 猜 想 电流表示数（A） 电压表示数（V） 如果A成立 0 4.5 如果B成立 0.18 0 如果C成立 0 0 图12 ②经过验证后，小明排除故障继续实验。他发现利用电压表0~15V量程无法实现精确测量，于是重新设计并连接电路进行实验，当他调节滑片P的位置，使电压表示数达到 0.7 伏时，说明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图l2（b）所示，则小灯泡的额定功率为 1.14 瓦。 【解析】（1）测电阻和电功率中的故障为单故障，可以根据故障分析的知识求解 （2）因为额定电压是3.8伏，大量程的分度值是0.5伏，无法准确测量，当小灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压是0.7伏，可以在滑动变阻器两端的电压降到3伏以下时，把电压表改接在滑动变阻器两端来提高精度。 10、小徐同学在“测小灯泡电功率”的实验中选取了电源、待测小灯泡(标有“3V”字样)、电流表、电压表、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、电键和若干导线，他正确连接电路。实验时，他将滑动变阻器的滑片置于 A 端，如图(a)所示。闭合电键后，发现电压表的示数如图(b)所示，小灯发出明亮的光。接着他移动滑片，继续实验，当他将滑片移动至距离 A 端约四分之一变阻器长度过程中，发现电压表示数比滑片在 A 端时逐渐减小约 1 伏后突然变成 0 伏。将滑片往回移动一点，电压表恢复到前面示数。小徐同学思考后判断是 滑动变阻器 发生断路故障(选填“小灯”或“滑动变阻器”或“电压表”)，并请求老师帮助。老师检查器材后确认小徐判断正确，故障器材上确有一处断路但其他部分完好。小徐根据已经获得的信息思考后，没有要求更换器材，而是调整电路连接方法继续实验，并使小灯正常发光，此时电流表示数如图(c)所示。 ① 实验中使用的电源电压为 4.5 伏； ② 小灯额定电流为 0.3 安； ③ 小灯额定功率为 0.9 瓦； ④ 小徐发现问题后对电路做出的调整是 将滑动变阻器 A 端接线改成 B 端接线 5、数据处理 1、小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如左图所示的电路开始探究。 （1）请你用笔画线代替导线，根据左图所示的电路图，将右图所示实物图连接完整。 （2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 AB （选填“AB”或“CD”）接线柱接入了电路。 （3）小雷排除故障后，继续进行实验： ①闭合开关，滑片P向 A （选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如下表： 次数 电压／V 电流/A 实际功率／W 电阻Ω 1 1.6 0.20 0.32 8.00 2 2.5 0.24 0.60 10.42 3 2.8 0.26 0.73 10.77 ②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。 （4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越 大 。 （5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变 电压 表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。 （6）小雷在实验结束后与同学们讨论： ①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”。这种说法错误的原因是小雷忽略了 温度 对小灯电阻的影响。 ②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。你认为这种说法 正确 （选填“正确”或“错误”）。 【解析】灯泡越亮，电功率越大，L2额定电压为3.8伏，需要把电压表换大量程，实验中灯泡长时间使用，温度会变高，使电阻变大，小灯泡电路实验，也可以用来研究电流与电压的关系 2、小明设计了如图甲所示的电路图，用来测定额定电压为“2.5伏”的小灯泡的电功率。各元件都完好，电源电压保持不变。 （1）小明将各元件连接成如图乙所示的电路，请指出其中的错误：电流表与小灯泡并联，电压表与小灯泡串联。 （2）电路调整正确后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到_电压表示数为2.5伏 _时，表明小灯泡正常发光，并记录电流表的示数。 （3）为了进一步探究小灯泡的亮度与实际电功率的关系，小明继续调节滑动变阻器的滑片，并记录数据如下表所示，发现第2次实验小灯泡最亮，此时小灯泡的实际电功率为__0.98__瓦。 实验次数 1 2 3 电压表示数/伏 2.5 2.8 2.0 电流表示数/安 0.32 0.35 0.27 【解析】电流表相当于一个导线，不能与用电器并联，否则会出现短路现象，注意区分小灯泡的实际功率和额定功率，额定功率在额定电压下，实际功率在实际电压下，P=UI=2.8V×0.35A=0.98W 1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的； 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功初三物理暑假课程 学科网（北京）股份有限公司 $