专题复习三 探究电功率-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

**基本信息** 以“影响因素-测量实验-电路规律”为逻辑主线，通过典例变式结合，系统构建电功率探究的科学思维与实验方法体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究电功率影响因素|典例1+变式1|控制变量法分析电路功率；利用P=UI及图像差值法推导功率变化规律|从功率公式（P=UI、P=I²R）到影响因素（电流、电压、电阻）的实验验证| |伏安法测量额定功率|典例2+变式2-1/2-2|电路故障分析（短路/断路判断）；滑动变阻器操作与误差控制；图像法处理数据|从实验原理（伏安法）到操作规范，结合电阻温度特性深化科学探究能力| |串并联电路功率特点|典例3+变式3-1/3-2|动态电路功率分析；利用串并联规律计算总功率与分功率|从电路连接特点到功率分配规律，结合实际应用（电热水壶、传感器）体现科学观念|

专题复习三 探究电功率 归类探究 专题任务一 探究电功率大小影响因素 典例1 如图所示的三个电路，电源电压均相同且保持不变，灯泡的规格相同，忽略温度对电阻的影响。当开关闭合后，a、b、d三盏灯实际功率的大小关系正确的是( ) 变式1 小杭在“探究电功率与电流关系”的实验中，连接了如图甲所示的电路，其中电源电压保持6 V不变，R为定值电阻。 (1)实验开始前，小杭需要将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。 (2)替换了问题器材后，小杭移动滑动变阻器滑片进行多次实验，绘制了电阻R 的电功率随电流变化的曲线a 和电路总功率随电流变化的曲线b，如图乙所示，请根据图乙推测滑动变阻器功率随电流变化的规律，并说明推测的依据： 。 专题任务二 伏安法测量灯的额定功率 典例2 小科用小灯泡(额定电压为2.5V)、两节新干电池、滑动变阻器(25 Ω 2.5A)等器材按图甲方式连接电路，进行“测量小灯泡的电功率”的实验。 (1)连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，观察到电压表和电流表的示数如图乙所示，则出现这种故障的原因是 (选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。 (2)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小科发现无论如何左右移动滑片 P，电压表指针都无法准确指在2.5V 的刻度线上。老师告知小科，滑动变阻器的线圈结构如图丙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值。小科思考后，在电路中接入旋钮型变阻器，继续实验。当滑片P和旋钮触片Q 处在如图丁所示的位置时，电压表示数略小于2.5V，则小科应如何操作? 。 (3)小科利用图甲装置做“探究电流与电压的关系”的实验，请评价他的方法并说明理由： 。 (4)移动滑动变阻器滑片，小科记录了多组数据，作出的电压表示数与电流表示数的关系图像如图戊所示。则图戊阴影部分的面积表示的是 。 变式2-1为了测量小灯泡的电功率，小庆按照如图甲所示的电路图进行了实验。该实验中，电源电压为 3 V,小灯泡上标有“2.5 V”的字样。 (1)用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片在最左端时阻值最大。 (2)闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动。 (3)改变滑片的位置，测出多组电流和电压的数据，画出了如图丙所示的图像。由图像可知，小灯泡的额定功率为 。 (4)小庆分析图像发现，随着电压的升高，小灯泡的电阻在变化，小庆认为电阻变化是测量误差引起的。他和同学们讨论后认为这个猜想是错误的，理由是灯丝的电阻会受 的影响。 变式2-2在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V(正常发光时的电阻约为9 Ω)。 (1)图甲是小宁连接的电路，请指出不妥之处： 。 (2)重新连好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，将数据及现象记录在表格中(如表所示)。 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡的实际功率/W 小灯泡亮度 1 0.5 0.16 不亮 2 1.3 0.22 较暗 3 2.1 0.26 较亮 4 2.5 明亮 5 3.0 0.32 耀眼强光 ①第4次实验时电流表的示数如图乙所示，测得小灯泡的额定功率为 。 ②完成第4次实验后，接下来要完成第5 次实验，应如何操作： 。 ③通过实验现象，描述小灯泡实际功率与灯泡亮度之间的关系： 。 专题任务三 串、并联电路的电功率特点 典例3 水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时 ( ) A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大 C.电路的总功率变小 D.滑动变阻器的功率变大 变式3-1如图所示，当开关 S闭合后，两灯均能发光，且已知甲表的读数为1.0，乙表的读数为2.0(单位为V 或A)，则可求得 ( ) A.灯L₁的电阻为0.5Ω B.灯 L₁的功率为2 W C.灯L₂ 的电阻为0.5Ω D.灯 L₂ 的功率为2 W 变式3-2某品牌电热水壶的内部简化电路如图所示，它的部分参数如表所示。 额定电压/V 220 额定功率/W 加热挡 1000 保温挡 50 (1)开关 S 闭合、S₁ 断开时，电热水壶处于 (选填“加热”或“保温”)状态。 (2)电阻 过关训练 1.图像是表征事物的一种方法。小刚用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b 移至a，记录下多组电流表和电压表的示数并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积S₁表示灯泡两端电压为U₁时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为 ( ) A. S₂ B. S₃ 2. A、B两个灯泡，分别按图中甲、乙两种方式连接，电源电压相同且恒定，已知 ,忽略灯丝电阻随温度的变化，且电路安全。两电路均闭合开关后，下列说法中正确的是( ) A.图甲中A 灯比B 灯亮 B.图乙中 A 灯比B 灯亮 C.图甲中 A 灯比图乙中A 灯亮 D.图甲中的电路总功率比图乙中的电路总功率大 3.科学小实验是学习科学的重要方法，小兴做了如图所示的“魔法火焰”实验。闭合开关，调节铜环使灯发光，将铜环移到C 点时灯刚好熄灭，再用点燃的蜡烛加热铅笔芯时，小灯泡又慢慢亮了起来。下列有关判断正确的是( ) A.铅笔芯的电阻随温度的升高而变大 B.铜环向 B 移动时，小灯泡两端的电压变小 C.对铅笔芯加热后，小灯泡功率变小 D.铅笔芯和铜环相当于滑动变阻器 4.某款工作电压为25 V(家庭电路电压变压后)、功率为 50 W 的扫地 机 器人，其电池容量为5000 mA·h,请回答下列问题: (1)机器人接入家庭电路工作时，与其他用电器一般都是 (选填“串联”或“并联”)连接。 (2)机器人吸尘时的正常工作电流为 A。 5.小张想设计一个有“低温”“中温”和“高温”三个位的电加热器，其电路图如图所示，电源电压为220 V，R₁、R₂是电热丝，开关S接触相邻的两个缸点。她准备了三根电热丝， 另外两根电热丝的阻值分别是121 Ω和242 Ω，R₂应该选取阻值为 Ω的电热丝。开关S 接触“1”与“2”两个触点时，通电 1m in，电流产生的热量是 J。 6.某同学用如图甲所示的电路测量小灯泡在不同电压下的电功率，所用小灯泡上标有“2V”的字样，电源电压为3 V,滑动变阻器的规格为“20Ω 2 A”,连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，读取并记录电压表与电流表的示数。实验数据如表所示(第4次实验时电流表指针位置如图乙所示)： 实验次序 1 2 3 4 5 电压表示数/V 1.0 1.2 1.5 2 2.5 电流表示数/A 0.17 0.20 0.30 0.37 (1)请将实物图连接完整。 (2)该小灯泡的额定功率为 W。 (3)事实上电路中的电压表中也有微小电流通过，因此实际测得的额定功率比真实的额定功率 (选填“大”或“小”)。 7.小华和小红两名同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验。实验中所用器材规格均相同，小灯泡标有“3.8V”字样，电源电压为6 V 且保持不变，他们各自按电路图连接电路。 (1)小华实验步骤正确，闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表示数为0.3A，接下来他移动滑动变阻器的滑片，观察到小灯泡始终不亮，电流表示数会变化，但电压表示数始终为零。若电路中只有一处故障且只发生在小灯泡或滑动变阻器上，则电路故障是 。 (2)小华实验时，其部分实验数据和现象如表所示。 实验次序 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度 1 1 0.1 较暗 2 3.8 正常发光 3 4 0.36 强烈发光 由于小华粗心大意，没有记录灯泡正常发光时电流表的示数，于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻： 再计算出灯泡两端电压为 3.8 V 时的功率: 1.444 W。请你帮他判断，小灯泡的额定功率应 1.444 W(选填“大于”“等于”或“小于”)。 (3)小红按电路图正确接线，闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，灯泡正常发光时，电压表指针偏转角度较小，且指针未对准刻度线，会产生较大误差，经思考小红将电路略做改动依然完成了实验，她的改动如下： 。然后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光，若此时滑动变阻器的阻值为10 Ω，可得出小灯泡的额定功率为 W。 8.如图所示为一自动加热水杯的工作原理图。S是一个温控开关，R₁、R₂为电热丝，其中R₁阻值为200 Ω，当加热到预定温度后，S自动切换到另一位置，处于保温状态时电路的功率为44 W；不考虑温度对电阻的影响，A、B是两种不同颜色的LED 指示灯，电阻可忽略不计，红灯亮表示加热状态，绿灯亮为保温状态。 (1)A 灯亮时,R₁、R₂的连接方式为 (选填“串联”或“并联”)。 (2)请说明A、B灯的颜色并分析原因。 (3)求该养生壶的加热功率。 9.小华在寒假里，用如图甲所示的电饼铛烙饼。通过查阅资料得知电饼铛是采用双控电路工作的，额定电压为 220 V，上、下盘同时加热时额定功率为1500 W,下盘单独工作时额定功率为1200 W。工作的简化电路如图乙所示，S为总开关，S₁ 和S₂为两个温控开关，R₁和R₂分别为上、下两盘的加热电阻，上、下盘同时加热，食物两面均匀受热。 (1)电饼铛上、下盘同时工作时，通过R₁的电流是 A(计算结果保留两位小数)。 (2)R₂正常工作时，其电阻是多少(计算结果保留一位小数)? (3)试计算通电 10 min，电流通过下盘电阻所产生的热量是多少(不计热量散失)? 归类探究 典例1 B 变式1(1)A(2)先变大后变小；由于串联电路总功率为电阻R 和滑动变阻器的电功率之和，从图乙可以看出总功率曲线b与定值电阻功率曲线a 的差值(即滑动变阻器的电功率)先变大后变小 典例2(1)小灯泡短路(2)顺时针旋转旋钮触片 Q，直到电压表示数为2.5V (3)不合理，小灯泡灯丝的电阻阻值随温度的升高而增大，探究电流与电压的关系时要控制电阻阻值不变(4)小灯泡两端电压为额定电压时滑动变阻器消耗的电功率 变式2-1(1)如答图所示。 (2)右(3)0.5 W (4)温度 变式2-2(1)选用的电流表的量程过大(2)①0.7 W ②将滑动变阻器滑片向右移动，直至电压表读数为3 V ③小灯泡的亮暗由实际功率大小决定，小灯泡实际功率越大，灯泡越亮 典例3 D 变式3-1 D 变式3-2 (1)保温 (2)48.4Ω 过关训练 1. B 2. B 3. D 4.(1)并联 (2)2 5.121 6.(1)如答图所示。 (2)0.68 (3)大 7.(1)小灯泡短路 (2)小于 (3)电压表并联在滑动变阻器两端且接入电路的量程为0~3 V 2.2 0.836 8.(1)串联 (2)忽略两灯的电阻，当S置于上端接通A 灯所在电路时，两电阻串联，电功率为 当 S置于下端接通B 灯所在电路时，仅发热电阻R₁工作，电功率为 PB，故A 灯亮时为保温状态，A为绿灯，B灯亮时为加热状态，B为红灯。 (3)忽略灯的电阻，该养生壶的加热功率为 9.(1)1.36 (2) 故R₂正常工作时，其电阻是40.3Ω。 (3 故通电 10 min，电流通过下盘电阻所产生的热量是 学科网（北京）股份有限公司 $