15.3 第2课时测量小灯泡的电功率-【支点·同步系列】2026-2027学年九年级上册物理（沪粤版·新教材）

S2时，电路中只有乙灯消耗电能，电源电压等于乙灯 的额定电压，所以乙灯正常发光，电路的总功率等于 乙灯的额定功率，为3W,故C错误，D正确。 7.解：(1)由P=U1可得，1盏取暖灯正常工作时，通过 P领_440W 它的电流1■==220V=2A _0=220V 由I=R可得，Rm=1=2A =1102 (2)由于4盏取暖灯并联，均正常工作时，总电流I。= 4I=4X2A=8A 思维拓展 1.(1)断路(2)能19.8 【解析】(1)由于灯珠是串联的，因此有一颗灯珠断路 就会导致所有灯珠都不亮。(2)单颗LED灯珠的额 定电压为3.3V,A、B间的LED灯珠被短路后，20颗 灯珠串联后接入电路中，由串联电路的电压规律可 知，电源模块输出的电压U=20U额=20×3.3V= 66V,输出电流恒定为0.3A,吸顶灯的功率P=UI= 66V×0.3A=19.8W。 2.解：(1)当S、S,、S2均闭合，滑动变阻器的滑片移至a 端时，L与R,并联，电流表测干路电流。由于灯泡正 常发光，根据并联电路的特点可知，电源电压U=U =6V。 U2(6V)2 (2)灯泡的电阻R=P.=6W=6D UL.6V 通过灯泡的电流IL=R,一6 =1A 通过R,的电流I1=I一I=1.6A一1A=0.6A R,的阻值R,=7=0.6A=100 (3)当S、S闭合，S2断开，滑动变阻器滑片移至b端 时，R与R,串联，此时整个电路的电阻最大，电流最 6V 小，最小电流1m=R十R,=20n十100=0.2A 第2课时测量小灯泡的电功率 知识清单 ①电压②电流③P=UI 归类探究 (1)如下图所示(2)B(3)A(4)0.75 6)IR。 I1-I2 基础达标 1.P=UI1.14实际功率 2.C3.D4.D 能力提速 1.(1)调零（校零）(2)B、E右(3)有2.5 (4)0.75大错误 22 物理九年级HY版 2.(1)如下图所示(2)B0.8(3)①1②不动 ③U,-U) R。 B芳 【解析】(1)在连接实物图时，滑动变阻器要按“一上一 下”的原则连接；由题可知小灯泡正常发光时，电流表 的示数为0.32A,故电流表选0一0.6A的量程：由于 小灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表选0一3V的 量程；连接时注意电流从电表的正接线柱流入，从负 接线柱流出。(2)电压表选用03V的量程，每一个 大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为1.5V; 小灯泡的额定电压是2.5V,根据串联电路的分压规律 可知，要减小滑动变阻器连入电路的阻值，滑动变阻器 的滑片应向B端移动，直到小灯泡正常发光。当小灯 泡正常发光时，电流表的示数为0.32A,小灯泡的额定 功率P灯=U灯I灯=2.5V×0.32A=0.8W。(3)由题 图丙可知，定值电阻R。、小灯泡和滑动变阻器串联在 电路中。①连接好电路，闭合开关S,将开关S,拨到 触点1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片，使 电压表的示数等于小灯泡的额定电压U颜。②保持滑 片的位置不动，再将开关S拨到触点2，电压表测量 小灯泡和定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数 U1,则定值电阻两端的电压U。=U1一U颜；根据欧姆 定律可得，适过定值电阻的电瓷1，-一受-“。 根据串联电路中电流处处相等可知，小灯泡的额定电 流1=1，-，@小灯泡的额定功率P=。1 _U(U,-U) R。 思维拓展 (1)如下图所示(3)R2(4)保持R2的滑片位置不 动(5)1.75 X R 【解析】(1)为了完成实验，可将最大阻值已知的R,作 为定值电阻，利用R?调节通过小灯泡的电流，因此 R2应与小灯泡串联，R1与小灯泡并联。(2)将R2的 滑片移至最左端时，只有R,以最大电阻接入电路，此 时电流表的示数为O.3A,则电源电压U=IR,= 0.3A×202=6V。(3)断开开关S,闭合开关S、S, R:和小灯泡串联，向左移动R,的滑片，直至电流表 的示数为0.5A时，小灯泡正常发光。(4)保持R2的 滑片位置不动，断开开关S,闭合开关S、S,此时R 与R:串联，R,接入电路的阻值为20Ω，电路的总电 U 6V 阻Re=7=0.24A=250,R:接人电路的阻值R: =R。一R,=252一202=52。(5)(3)中R2接人电 路的阻值与(4)中相同，为52，小灯泡正常发光，电路 中的电流为0.5A,R2两端的电压U=I"R2=0.5A ×52=2.5V,小灯泡两端的电压U灯=U-U2=6V- 2.5V=3.5V,小灯泡的额定功率P颜=U灯”=3.5V ×0.5A=1.75W。 15.4焦耳定律 知识清单 ①发热②大③大④长⑤二次方⑥热 归类探究 1.相等R2右 2.0.1230 基础达标 1.热不能2.U形管内液面高度差12 3.D4.B5.A 能力提速 1.热闭合2.16×105 2.10变式81 3.AB【解析】只闭合S,R,、R:串联，通电时间和电流 大小均相等，两个电阻的阻值不相等，因此，可以探究 电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A正确。 只闭合S,若电路中的电流为0.2A,通电1min,R 产生的热量Q=IR1t=(0.2A)2×52×60s=12J, 故B正确。闭合S1和S2,R2和R3并联后，再与R 串联，则通过R,的电流等于通过R2和R,的电流之 和，则通过R,的电流是通过R2的电流的2倍，故C 错误。闭合S,和S2后，通过R,的电流是通过R2的 电流的2倍，通电时间相同，R2=2R1,根据焦耳定律 可得Q,=2Q2,则左侧U形管内液柱的高度差大于右 侧的高度差，故D错误。 4.解：(1)高温 (2)药液吸收的热量Q殿=c药液m△1=4.2×103J/(kg ·℃)×1kg×(35℃-25℃)=4.2×10J (3)电中药锅在中温挡工作100s消耗的电能 W=P中t=440W×100s=4.4×10J (4)当开关S,断开，S2接b时，R1与R2串联，此时电 中药锅为低温挡，则低温挡时电路中的总电阻 U2(220V)2 Ra=Pg=220w=2200 则R:的阻值R2=Ra-R,=2202-1102=1102 思维拓展 1.霜50%【解析】当旋转开关调至“1”时，观察电路 可知，只有R,接入电路；当调至“2”时，R1与R2串 U2 联。根据P=尺可知，电源电压恒定不变时，电路中 的电阻越小，功率越大，“1”挡时R=R,=62,“2”挡 时R=R,十R2=6十6=122，所以“1”挡电阻小， 功率大，为高温挡（除霜模式），“2”挡为低温挡（除雾 模式)；当开关在“1”挡时，只有R,工作，电路中的电 U 12V 流1=尺=60=2A,加热时间1=1min=60s,消耗 的电能W=U1t=12V×2A×60s=1440J,后视镜玻 璃吸收的热量Q=c藏璃m△1=0.8×103J/(kg·℃)× 0.15kgX6℃=720J.加热效率7=是×100%= Q 720J 1440J ×100%=50%。 2.B 专项提优九电学综合计算 1.解：(1)由图乙可知，灯泡正常发光时通过灯泡的电流 为0.25A. _U题=2.5V 则灯泡正常发光时的阻值R1=7-0.25A=100 (2)灯泡两端的电压为2.5V时，电路中的电流为 0.25A,则电路的最大电流为0.25A。 则电路的最大电功率 Pm=U8 Immx=4.5 VX0.25 A=1.125 W 则电路以最大电功率工作10s消耗的电能 W=Pt=1.125W×10s=11.25J (3)当电路中的电流为0.25A时，电路总电阻 =0a=4.5V Ra=10.25A =182 滑动变阻器接入电路的最小阻值 Rm1=Ra-RL=182-102=82 当电路中的电流为0.1A时，灯泡的阻值 R-兴-兴5a 此时电路总电阻 R,/-是-X6n 滑动变阻器接入电路的最大阻值 R指2=R。'-R1'=452-5Q=402 则滑动变阻器接入电路的阻值范围为8~402。 2.解：(1)电风扇正常工作1h消耗的电能 W=Pt=55W×3.6×103s=1.98×105J (2)电风扇的额定电流 P_55W 1m==220V=0.25A (3)电风扇正常工作1h线圈中电流产生的热量 Q=I2Rt=(0.25A)2×322×3.6×103s=7.2× 103J 3.解：(1)当S接a时，电路为R,的简单电路，则由欧姆 U220V 定律可得，R,的阻值R,=-4A=5n (2)电饭锅高温挡的功率P喜=U1高=220VX4A= 880W (3)R,的阻值R:=R 220V 0-R=0.25A-552=8252 电阻R:产生的热量Q2=IR2t=(0.25A)2×8252 ×16×60s=4.95×101J 4.解：(1)只闭合S时，电路中只有R2工作，为中温挡。 =0=(220V)2 R:=P#a=40W-1100 (2)闭合S、S时，R,与R2并联，为高温挡。 U_220y=5.5A 通过R,的电流L=R,=40Q R,产生的电热 23 上册详解详析第2课时测量小灯泡的电功率 知识清单 注意事项 知识点测量小灯泡的电功率 1.选择的器材规格要合 1.实验原理：用① 表测出小灯泡两端的电压， 适，例如滑动变阻器允许通 用② 表测出通过小灯泡的电流，再根据公式③ 过的最大电流要大于灯泡的 求出小灯泡的电功率。 额定电流。 2.实验电路图：如下图所示。 2.使小灯泡两端的电压 高于额定电压时，要注意观 察电压表示数的变化，以免 电压过高（最高为额定电压 3.额定电压、额定功率和实际电压、实际功率的关系 的1.2倍)烧坏小灯泡。 3.连接电路时开关断 用电器两端的电压 电功率 用电器工作情况 Ux=Ua P实=P 正常工作 开，滑动变阻器滑片滑到阻 U:>U P>P颜 容易损坏 值最大处。 U来<U额 P未<P领 不能正常工作 归类探究心 (2)图甲中，闭合开关前，滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。 考点测量小灯泡的电功率 (3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时， 【例】(2025巴中，有改动)实验室里有一个 电流表的示数为0.2A,为了测出小灯泡的额 小灯泡的铭牌模糊不清，只能看清小灯泡的额 定电流I额=0.3A,为了测出该小灯泡的额定 定功率，应向 (选填“A”或“B”)端移 功率，小明和小王分别设计了两种不同的测量 动滑动变阻器的滑片。 方案。请你帮助完善。 (4)当电流表的示数为0.3A时，电压表的 方案一： 示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 (1)请用笔画线代替导线帮小明补全图甲 W。 的实物电路。（要求：只连一根导线且不交叉） 方案二： (5)小王同学设计了图丙所示的电路图， 电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的 最大电阻为R。,实验步骤如下： ①闭合开关S和S,断开S2,调节R2,使 电流表的示数为0.3A; ②保持R2不变，闭合开关S和S2,断开 S1,调节R1,使电流表的示数仍为0.3A: ③保持R,不变，接着将R2的滑片P调 至最左端，记下电流表的示数为I1,再将R2的 106 物理九年级HY版 滑片P调至最右端，记下电流表的示数为I2, 3.下列有关“测量小灯泡的额定功率”实验的 则小灯泡额定功率的表达式P颜 分析正确的是 () A.所选择电源的电压必须等于小灯泡的额 (用I额、R。、I1、I2表示)。 定电压 【点拨】(1)滑动变阻器应该“一上一下”串 B.实验原理是P=IR 联接入电路。(2)闭合开关前，滑动变阻器的 C.要计算三次实验的功率并取平均值 滑片应位于最大阻值处。(3)此时电流表的电 D.滑动变阻器的作用之一是保护电路 流低于灯泡的额定电流，应减小滑动变阻器接 4.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，某同 入电路的有效电阻。(4)根据P=UI进行计 学连接的电路正确，闭合开关，小灯泡发光， 算。(5)根据实验原理和并联电路的特点进行 但无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数 分析和计算。 都达不到小灯泡的额定电压。原因可能是 基础达标 一、填空题 A.滑动变阻器的总阻值太大 1.用右图所示的电路测量 B.电压表的量程太大 C.小灯泡的灯丝断开 小灯泡的功率，实验原 D.电源电压太低 理是 闭合开关，调节滑动变 能力提速 阻器的滑片P,分别使电压表的示数小于、 实验与探究题 等于和略大于小灯泡的额定电压3.8V,观 1.(2025云南，有改动)同学们测量额定电压为 察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示 2.5V的小灯泡的电功率。 数，记录在下表中，则小灯泡的额定功率为 W,小灯泡的亮度由 决定。 实验次序 电压U/W 电流I/A 小灯泡的亮度 (1)实验前，电流表指针位置如图甲所示，应 1 3.0 0.28 较亮 对电流表进行 2 3.8 0.30 正常发光 (2)同学们连接的电路如图乙所示，经检查 3 4.2 0.32 过亮 发现A、E两点间的导线连接错误，应改接 二、选择题 到 两点之间；更正错误后，将 2.在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，当移 滑动变阻器的滑片置于最 (选填 动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察 ( “左”或“右”)端。 A.小灯泡的发光情况 (3)闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器，小 B.变阻器滑片的位置 灯泡都不亮，经检查发现小灯泡灯丝断了， C.电压表的示数 此时电压表 （选填“有”或“无”) D.电流表的示数 示数。排除故障后继续实验，移动滑动变阻 上册第十五章 器的滑片使小灯泡正常发光，继续调节滑动 (3)完成上述实验后，小明又设计了一种测 变阻器，使电压表的示数低于、略高于小灯 额定功率的方案，如图丙所示，R。是阻值已 泡的额定电压。实验数据和现象记录如下 知的定值电阻。 表，表中a处的数据为 0 ①连接好电路，闭合开关S,将开关S1拨到 实验 小灯泡两端 通过小灯泡 小灯泡的 触点 ,移动滑片，使电压表的示数 次序 的电压U/W 的电流I/A 亮度 等于小灯泡的额定电压U颜； 0.30 正常发光 ②滑动变阻器的滑片 ,再将开 2 2.0 0.26 较暗 关S,拨到另一触点，读出电压表的示数U: 3 3.0 0.32 较亮 ③用U1、U颜、R。表示小灯泡的额定功率，则 (4)分析表格中的信息可知小灯泡的额定功 表达式为P 率为 W,小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮。某同学通过计算 ◆ 思维拓展之 不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小 电学实验课上，小鹏想测量标有“0.5A”字 误差，这种做法是 (选填“正 样的小灯泡的额定功率，老师提供了标有 确”或“错误”)的。 “2021A”字样的滑动变阻器R1、定值电 2.有一个小灯泡，其额定电压为2.5V。小明 阻(52、102、152、20)、标有“0.5A”字样 想测量这个小灯泡的额定功率，实验器材如 的小灯泡、最大阻值未知的滑动变阻器R2 图甲所示。 和一个电压未知的电源（滑动变阻器R2和 电源均能满足实验要求)等器材。小鹏设计 了下图所示的电路，请你帮他完成实验。 5 10 12 0 15 (1)为了完成实验，请在图中的虚线框内填 上R1或R2。 (2)先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开 关S、S1,断开开关S2,再将R2的滑片移至 最左端，电流表的示数为0.3A。 (1)请你用笔画线代替导线，将电路连接 (3)将R2的滑片移至最右端。断开开关S1, 完整。 闭合开关S、S2,向左移动 的滑 (2)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应 片，直至电流表的示数为0.5A。 将滑片向 (选填“A”或“B”)端移 (4)》 ,断开 动到某一位置，才能使小灯泡正常工作。当 开关S2,闭合开关S、S,电流表的示数恰好 小灯泡正常发光时，电流表的示数为 为0.24A。 0.32A,小灯泡的额定功率为 (5)小灯泡的额定功率P额= W。 W。 08 物理九年级HY版