专题特训三 特殊法测小灯泡的功率-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册物理(苏科版·新教材)

专题特训三 特殊 类型一安阻法 1.*等值替代法在“测量小灯泡电功 率”的实验中，因缺少电压表，小军 利用两只电流表和一个阻值为102 的定值电阻R。,测出了小灯泡的电功率，电 路如图所示。小军读出电流表A1的示数为 0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则小灯泡 两端的电压为 V,小灯泡的实际功 率为 W。 L ⑧ ④ S S (第1题) (第2题) 2.如图所示为小华设计的测量小灯泡额定功率 的电路图，电源电压恒为3V,定值电阻R。 的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电流为 0.3A。连接好电路后，断开开关S2,闭合开 关S、S,移动滑动变阻器滑片P,使电流表 的示数为0.3A。保持滑动变阻器滑片P的 位置不变，断开开关S,闭合开关S、S2,此时 电流表示数为0.25A,则小灯泡的额定功 率为 ( A.0.625W B.0.72W C.0.75W D.0.9W 3.某小灯泡的额定电流为0.3A,如图甲所示 为小明测量该灯泡功率的实验电路 一岐 3V电源 甲 (第3题) 第十五章电功和电热 去测小灯泡的功率，“答案与解析见9 (1)请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连 入电路，使之接入电路的阻值最大。 (2)闭合开关进行实验时，若图中导线M发 生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电 压表的示数为 V,电流表的示数为 A (3)小明将滑片移至某处时，两电表的示数 如图乙所示，小灯泡的功率为 W。 (4)为测量该小灯泡的额定 功率，同组的小强设计了如 图丙所示的实验电路，所用@ R 3 电源电压恒定，R1、R2均为 R (第3题丙) 电阻箱(0~999.92)。实验 步骤如下： 第一步：仅闭合S,将R2调至5Ω，读出电流 表的示数为0.3A。 第二步：仅闭合S2,将R1、R2分别调至62 和92，读出电流表的示数为0.3A。 ①小灯泡正常发光时的电阻为 2, 额定功率为 W。 ②小强对图丙的电路及操作进行了下列调 整，其中仍能完成测量的有 (填字 母，多选)。 A,将R1换成导线 B.将R2换成导线 C.将R2换成适当规格的滑动变阻器 D.进行实验操作时，先闭合开关S 4.小华用如图所示的电路测出 2 S 了额定电流为0.5A的小灯 ☒1 R 泡L的额定功率，电源电压恒 定，R1、R2是最大阻值均为 (第4题) R。的滑动变阻器（灯泡L的 额定电流记为I额)。请将下列实验步骤补充 完整。 13 拔尖特训·物理（苏科版）九年级下 (1)闭合S,S接1， ,移 动R。的滑片，使电流表的示数为 A。 (2)再将S1接2，保持 不变，移 动 的滑片，使电流表的示数仍为 A (3)保持R,滑片的位置不动，将R2的滑片 移到最左端，读出电流表的示数I1,再将R。 的滑片移到最右端，读出电流表的示数I2。 (4)小灯泡L的额定功率P= (用 I额、R0、I1、I2表示)。 类型二伏阻法 5.某同学设计了如图所示的电 路来测量额定电压为6V的小 灯泡的额定功率。已知电源 52 电压恒为18V,定值电阻R的 R'R (第5题) 阻值为202。实验步骤如下： (1)开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻 器R'的滑片，使小灯泡正常发光。 (2)保持滑片位置不动，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。 小灯泡的额定功率P颜 W。 6.(2025·齐齐哈尔)实验小组进行 “测量小灯泡的电功率”的实验。现 有器材：小灯泡L(亿U颧=2.5V,额定 功率约为0.8W)、电压为3V且保持不变的 电源、标有“20Ω1A”字样的滑动变阻器 开关、电流表、电压表、导线若干（如图甲）。 14 &HH 丙 (第6题) (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物 连接完整。（导线不允许交叉） (2)①小明检查电表量程的选择和电路的连 接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑 片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小 明的实验操作存在错误，正确的操作应是 ②正确操作后，继续实验的过程中，电压表 指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑 动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻 器 (断路/被短接)。 (3)排除故障后，继续实验，获取实验数据。 当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图 丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功 率为 W。 (4)完成实验后，小明设计了如图丁所示的 电路，想要用原有的实验器材和定值电阻 R。,在不使用电流表的情况下，测量该小灯 泡L的额定功率。请你帮助他完成实验 方案： ①检查电路无误后，闭合开关S,将开关S 接a,调节滑动变阻器的滑片直至电压表示 数为 V。 ②保持滑片不动，再将开关S,接b,读出电 压表示数为U。 ③小灯泡L的额定功率P颜= (用 U额、Uo、R。表示)。 (5)小明找来了阻值为202的定值电阻R。, 按照该方案进行测量。你认为小明能否测出 该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断 依据：V,测量R2、R,两端的总电压，此时 V1与V2示数相等，为2.4V,电流表 测量电路中的电流，示数为0.3A。 根据欧姆定律可知R,的阻值R, 7-63A8n(②)将R的滑片 U1_2.4V 从a端移动到b端的过程中，滑动变 阻器接人电路中的阻值逐渐增大，根 据串联分压特点可知V2的示数逐渐 增大：总电阻逐渐增大，根据欧姆定律 可知电路中的电流逐渐变小，由U IR可知R1两端的电压逐渐变小，故 电压表V,的示数逐渐变小，据此可 知电压表V,的示数与电流表示数的 关系如图乙中的图线①所示，电压表 V,的示数与电流表示数的关系如图 乙中的图线②所示；滑动变阻器的滑 片在b端时，滑动变阻器接人电路的 阻值最大，从图乙可知，此时电路中的 电流为0.15A,R,两端的电压为 1.2V,R1和R2两端的总电压为2.7V, 则R,两端的电压为2.7V一1.2V 1.5V,根据欧姆定律可知滑动变阻器 的最大用慎k-华--100 (3)闭合开关S,断开开关S,当滑 动变阻器的滑片在a端时，电源电压 LUJ=U1+U=2.4V+0.3AXR。①， 当滑动变阻器的滑片在b端时，电源 电压U=U1'+U2+U'=2.7V+ 0.15AXR。②，联立①②可得电源 电压U=3V:同时闭合S和S2,R 被短路，电路为R1和R2的串联电路， 根据欧姆定律可知电路中的电流” R,十R,根据P-UI=IR可知R,的 U 电功率P:=IR:=(R十R）R,= L乃 一，故当R2=R1= (R1-R2)2 R2 +4R 82时，R2的电功率最大，R2的电功 率的最大值P大=R,一4×80 2(3V)2 0.28125W 专题特训三特殊法测 小灯泡的功率 1.30.6解析：由题意可得，通过 定值电阻R。的电流IR=IA1 IA2=0.5A-0.2A=0.3A,电源电 压U=ImR。=0.3AX102=3V,小 灯泡并联在电源两端，故小灯泡两端 的电压为3V,小灯泡的实际功率P= UI1=UI2=3V×0.2A=0.6W。 一方法归纳一 等值替代法在测量小灯泡 电功率实验中的应用 由于受到测量工具的量程的限 制，或测量工具的缺乏，或不具备实 验条件等原因，导致待测量不能直 接测出，在此情况下可运用数学、物 理等知识，设法直接或间接测出与 待测量等值的量来替代待测量，这 种方法称为等值替代法，曹冲称象 就采用了这种方法。测量小灯泡电 功率的基本原理是P=UI,基本方 法是伏安法。在二表缺一的情况 下，可结合欧姆定律，串、并联电路 的特，点等知识，运用等值替代法设 计实验，测量小灯泡的电功率。 2.B解析：断开开关S,闭合开关 S、S,时，灯泡L与滑动变阻器串联， 移动滑动变阻器的滑片P,使电流表 的示数为0.3A时，灯泡L正常发光， R号-=0n灯泡L正粉 发光时的电阻R1.=R总一R变=102 R变。保持滑动变阻器滑片P的位置 不变，断开开关S,开关闭合S、S 时，R。与滑动变阻器串联，R。'= U 3V 7=0.25A=12D,R=Ra' R。=120一100=22，灯泡L正常发 光时的电阻R1=102-R变=102 22=82,P1额=IR1.=(0.3A)2X 82=0.72W。 3.(1)如图所示(2)30 (3)0.36(4)①100.9②ACD 1 3V电源 (第3题》 9 解析：(1)滑动变阻器串联在电路中， 滑片位于最右端，要使其接人电路的 阻值最大，应将左下接线柱与电源的 负极连接。(2)导线M发生了断路， 则电压表串联在电路中，闭合开关，调 节滑动变阻器，电压表测量电源电压， 电压表示数为3V,电流表示数为 0A。(3)图乙中电压表示数为 1.5V,电流表示数为0.24A,则小灯 泡的功率P=UI=1.5V×0.24A= 0.36W。(4)①第一步中电流为 0.3A,第二步中的电流也为0.3A, 则R灯+52=62+92，解得R灯= 102,则小灯泡的额定功率P灯= I额R灯=(0.3A)×102=0.9W。 ②A选项中将R,换成导线，仅闭合 S,时，调节电阻箱R2,使电流表的示 数为0.3A;仅闭合S,调节电阻箱 R2,使电流表示数为0.3A,R2阻值 的变化量即为小灯泡正常发光时的电 阻，进而可计算出小灯泡的额定功率， A符合题意；B选项中将R2换成导 线，当只闭合S时，只有L连入电路， 电路中的电流不一定刚好为0.3A, 故无法测量小灯泡的额定功率，B不 符合题意：C选项中将R2换成适当规 格的滑动变阻器，仅闭合S,调节滑 动变阻器，使电流表的示数为0.3A: 仅闭合S,保持滑动变阻器的滑片不 动，调节R,的阻值，使电流表的示数 为0.3A,此时R,的阻值等于小灯泡 正常发光时的阻值，即可计算出小灯 泡的额定功率，C符合题意；D选项中 先仅闭合开关S,调节两个电阻箱， 使电流表示数为0.3A:仅闭合S,调 节电阻箱R,使电流表的示数也为 0.3A,即可计算出小灯泡正常发光时 的电阻，进而计算出小灯泡的额定功 率，D符合题意。 4.(1)将R,的滑片移至最左端 0.5(2)R2滑片的位置R10.5 (④解析：)闭合开关S， S接1，将R1的滑片移至最左端，移 动R2的滑片，使电流表的示数为 0.5A,灯泡L正常发光。(2)再将S 接2，保持R,滑片的位置不动，移动 R,的滑片，使电流表的示数仍为 0.5A,可知，此时R,的电流、电压与 小灯泡L正常发光时的电流、电压相 同，故此时R,的电功率为I题R,(R, 为此时滑动变阻器R,接人电路的电 阻)，也等于小灯泡I的额定功率。 (4)设电源电压为U,保持R,滑片的 位置不动，将R2的滑片移到最左端， 电流表的示数为I1,可得U=I,R,; 再将R2的滑片移到最右端，电流表 的示数为I2,可知U=I2(R1十R。)。 I2Ro 由以上两式可得R,=一，故小灯 泡L的额定功率P=I颜R,= I额2I2Ro I1-I2 5.1.8解析：开关S、S闭合，S断 开，滑动变阻器滑片左边的电阻与灯 泡串联，电压表测滑动变阻器左边电 阻两端的电压，要使小灯泡正常发光， 则灯泡两端的电压为6V,根据串联 电路的电压规律可得U=U' U额=18V-6V=12V:保持滑片位 置不动，开关S、S闭合，S,断开，滑 动变阻器的全部电阻R'与定值电阻 R串联，电压表测量滑动变阻器滑片 左边电阻两端的电压，此时电压表示 数U左=8V;由于滑动变阻器连人电 路的电阻最大，为了间接测出定值电 阻R两端的电压，所以需要测出滑动 变阻器两端的电压，故再将滑动变阻 器的滑片移至最右端，此时电压表示 数为滑动变阻器两端的电压，即U” 14V;滑动变阻器的最大电阻R'与定 值电阻R串联，根据串联电路的电压 规律可得，R两端的电压UR=U' "=18V-14V=4V,由分压原理可 得R=产，所以滑动变阻器滑片左 、U左 _U，R=4V 边电阻的阻值R左一UR 202=402:故在步骤(1)中，灯泡的 U覆_12V 额定电流1-R-40n0.3A 则小灯泡的额定功率P籁=U额I额三 6V×0.3A=1.8W。 6.(1)如图所示(2)①先将滑动变 阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开 关②断路(3)0.75(4)①0.5 ③(6)不能。由前面实验可 Ro 知，若小灯泡L正常发光时，I额= 0.3A,R。与小灯泡串联。R。两端的 电压Un=IR=0.3A×202=6V> 3V。R。两端的电压大于电源电压， 不能满足实验要求 ☐☐z (第6题) 解析：(1)小灯泡L正常发光时电流 约为I=28V=2A<6A:所 以电流表选择0~0.6A量程串联到 电路中。(2)①为了保护电路，应在 闭合开关前，将滑动变阻器的滑片调 至阻值最大处。②如题图乙，电压表 无示数，若只有滑动变阻器发生故障， 则故障可能是滑动变阻器断路，使得 电压表的两端无法与电源连通。 (3)当电压表示数为2.5V时，电流表 表盘如题图丙所示，由(1)中的分析可 知，电流表选用0~0.6A量程，分度值 为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡I 的额定功率P额=U籁I颜=2.5VX 0.3A=0.75W。(4)①检查电路无 误后，闭合开关S,将开关S接a,小 灯泡L、R。和滑动变阻器串联，电压 表测R。和滑动变阻器两端的总电 压，调节滑动变阻器的滑片直至小灯 泡L正常发光(2.5V),根据串联电路 电压规律可知，电压表示数Uv=U U额=3V-2.5V=0.5V。③保持 滑片不动，再将开关S,接b,连接方 式不变，电压表改测R。两端的电压， 读出电压表示数为U。,则电路中的电 Uo 流1颜一尺，小灯泡L的额定功率 UaUo P颜=U额I领一R。9 10 三、 电流的热效应 焦耳定律 第1课时焦耳定律 1.控制电流和通电时间相同 电阻能 2.446.6×105小于 3.120解析：根据电路图知，两个电 阻串联，电压表测量R2两端的电压 电路中的电流1=1，=R2=200 U2 4V 0.2A,通电100s整个电路产生的热 量Q=W=Ut=6V×0.2A× 100s=120J。 4.2解析：由图可知，R,与R2并 联，电流表测R,的电流，电阻R,产 生的热量Q1=IR1t=(0.2A)2× 10×10s=4J,已知通电10s整个 电路共产生的热量Q=6J,则电阻R2 产生的热量Q2=Q-Q1=6J一4J= 2J。 5.A解析：由图可知，EF、FG和 GH三段铝片串联在电路中，根据串 联电路的特点可知，通过EF、FG和 GH三段铝片的电流相等，故A正确； EF、FG和GH三段铝片的材料、长 度、厚度相同，根据导体电阻的影响因 素可知，EF、FG和GH三段铝片的 横截面积不同，所以EF、FG和GH 三段铝片的电阻不相等，故C错误； 通过EF、FG和GH三段铝片的电流 相等，根据欧姆定律可知，由于EF、 FG和GH三段铝片的电阻不相等， 所以加在EF、FG和GH三段铝片两 端的电压不相等，故B错误；FG的横 截面积最小，根据导体电阻的影响因 素可知，FG的阻值最大，而EF、FG 和GH三段铝片中通过的电流相等， 根据焦耳定律Q=IRt可知，电流通 过FG产生的热量最多，切割塑料泡 沫的效果最好，故D错误。 6.B解析：由题图乙可知，液体a的 沸点低于b的沸，点，a、b为不同种物 质，A错误：已知R,>R2,工作电压 相同，根据Q=W-只可知，相同时