第2章专题 伏安法测功率-【牵手名师】2026-2027学年九年级上册科学通关宝典（浙教版）

第2章 能的转化与能量守恒 伏安法测功率专题 1.图1是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物连接图。电源电压为6V恒定不变，小灯泡 的额定电压为2.5V,正常发光时小灯泡电阻约为82。 0.2 图1 图2 (1)连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于 (填“a”或“b”)端。 (2)闭合开关，进行实验，并将实验数据记录在表中。 实验序号 电压U八V 电流IA 电功率PW 1 2.0 0.28 2 2.5 I0 3 3.0 0.34 ①移动滑片P使电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2所示，则小灯泡额定功 率为 W。 ②以电流的平方()为横坐标，以实际功率(P)为纵坐标，下列坐标图（实线部分）与实 验数据相符的是 。（选填字母) 个P A B 0 (3)与小灯泡的电阻相比较，虽然电流表的电阻非常小，电压表的电阻非常大，但由于电 流表、电压表电阻的影响，测量后计算出的电功率会比真实值（填“偏 大”“偏小”或“不变”)。 2.如图所示小科同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中： 1N) 0.2 0.4 0.6 P S2 B 0.63 丙 了 (1)请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整。 (2)当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则它的阻值是 2。 (3)实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是 (4)小科还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V,电 源电压6V,滑动变阻器A、B分别标有“5021A”和“3021.5A”字样，实验 步骤如下，请补充完整。 ①闭合开关S,S1,断开S2,移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V,此时小 灯泡正常发光。 ②闭合开关S,S2,断开S1, ,移动滑动变阻器B的滑片，使电压 表示数为2.5V。 ③保持滑动变阻器B的滑片不动、移动滑动变阻器A的滑片至阻值最大处，此时电压 表示数为1V,则灯的额定功率P籁=W。 2 3.为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，小科设计了如图甲实验：在A、B两个 试管内装入相同质量和温度的热变色溶液，其变色原理如图乙所示；再将两个阻值分别为 52和102的电阻串联后分别放入两个试管，电阻的表面涂有绝缘层。 B 升温 结构1+H,0 结构2+C1 红色 降温 蓝色 甲 乙 温度/℃ 40 100 30 8 5Ω 020406080100120时间/s 丙 (1)将图甲中的电路连接完成。 (2)根据图乙，结构1中肯定含有的元素是 (3)若电流通过导体产生的热量与电阻大小有关，则观察到的实验现象应为 (4)小科对电热与电阻的定量关系开展研究，在A、B两个试管内分别插入温度计，并在 试管外面包上隔热材料。保持滑片位置不变，每隔20s记录溶液的温度，数据如图丙 所示。由此可得出的结论为 4.小明利用如图甲所示电路测量“小灯泡的额定功率”，选用的电源电压为3.0V,小灯泡 的额定电压为2.5V。他根据图甲完成图乙的部分连接（已知滑动变阻器最大阻值为20Ω）。 0 密% A 0.6 0.673 °06 o UU Uo U 甲 丙 丁 (1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器滑片向左移动，小灯泡变暗）。 (2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近3V,出现这一故障的原因 可能是小灯泡 (3)排除电路故障后，断开开关，移动滑动变阻器滑片至小灯泡正常发光时，电流表示数 如图丙，该小灯泡的额定功率为 (4)小明在电路安全的前提下，将滑片从最左端移到最右端，记录多组电压表和电流表的 示数并描绘出如图丁所示的一U图像。若U0表示电源电压，图中面积S1表示小灯泡 两端电压为1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 (用图中字母表示)。 5.某科学兴趣小组利用电流表和定值电阻制作一款简易“电压表”。 【器材】 电流表（量程00.6A,内阻忽略不计）、两个定值电阻(202、20002)、导线若干。 【设计原理】 将电流表与定值电阻串联后组成一个装置（如图），并联接入待测电路 两端，可近似测量电压。共测量原理为：U=R,其中，I为电流表示 数，R为串联的定值电阻。 (1)若要测量家庭电路电压（约220V),应选用哪个定值电阻？通过计 算说明理由。 (2)此时定值电阻消耗的电功率是多少？ 【交流讨论】 (3)该自制“简易电压表”结构简单，但不足也明显。请指出不足是 6.为了测定一个额定电压为4.5V的小灯泡的额定功率，小明利用电压恒定的电源、小灯泡 L、电压表、电阻箱R(如图1)、开关及导线等器材进行实验。具体步骤如下： ①断开开关S1并连接电路如图2所示。 ②闭合开关S1,将开关S2与接线柱“1”接触，调节电阻箱直至电压表的示数达到4.5V, 并记录此时电阻箱接入电路的有效阻值为25Ω。 ③再将开关S2与接线柱“2”接触，观察电压表的示数如图3所示，根据实验测得的相关 数据计算小灯泡L的额定功率。 5 10 显显 0 IiuR 15 1 2 电阻箱(R) 0 3 功能：①与滑动变阻器相同： ②能显示接入电路有效阻值。 符号： 图1 图2 图3 (1)闭合开关S1之前，应将电阻箱的阻值调节到 (填“最大”或“最小”)值。 (2)步骤③中电压表的示数如图3所示，则电源电压为 V。 (3)步骤②和步骤③中通过小灯泡的电流分别为五、五'，则五、的大小关系为： (4)通过本实验可知，该小灯泡的额定功率为 W。 7.图甲为“测量小灯泡的电功率”的实物图，小灯泡上标有“2.5V”字样。 10 11111s3s3111L/// 3)15 0.8 0.6 2 w 0.4 A 0.6 0.2 0 U八 2 34 丙 (1)图甲有根导线连接错误。请在这根导线上打“×”用笔画线代替导线，将其改正； (2)改正电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮。电压表和 电流表均无示数，经检测电路中只有一处故障，原因是下列选项中的 (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 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，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 (填“A”或“B”)端移动，使电压表的示 数为2.5V。此时电流表的示数如图丙所示，由此可知小灯泡的额定功率为W。 (4)换用不同规格的小灯泡后，调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，图丁是作出 的小灯泡I一U图像。关于小灯泡的功率与通过其电流的平方的关系，下列所示的图像 中最合理的是 5 8.小科查阅资料得知，常用白炽灯约将10%电能用来发光，其余的用来发热。于是他设计如 图电路，将“测小灯泡电功率实验”和“电流热效应实验”一并探究。图中甲、乙、丙烧 杯中连接着小灯泡且密封等量空气，灯泡额定电压均为2.5V,电阻R甲=Rz>R两。 桥 10 山 0.20.4 ()正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图。为使甲灯正常发光，则 变阻器滑片应向 (填“左”或“右”)侧滑。 (2)灯泡甲正常发光时，电流表示数如图，则灯泡甲的额定功率为 W。 (3)小科观察到甲、丙两装置，发现甲装置中U形管中液面高度差更大，因此小科得出结 论 (4)根据灯泡丁的作用可知，灯泡丁与灯泡乙的阻值是否需要相同，请说明理由 6 第2章 能的转化与能量守恒 伏安法测功率专题 参考答案 1.(1)a (2)①0.8；②D (3)偏大 2.(1) (2)5 (3)求待测电阻的平均值，减小误差 (4)②保持滑动变阻器A的滑片不动；③0.625 B 3.(1) (2)氯元素 (3)装有10Ω电阻的试管中，热变色溶液变色更快（或颜色变化更明显） (4)在电流和通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与电阻成正比 4.(1) (2)断路 (3)1.25W (4)S3 5.(1)根据电流表的量程是0~0.6A,最大电流为0.6A 根据成姆定律，最小电阻R=号8X-3670 (2)电流表内阻忽略不计，则定值电阻消耗的电功率是P=_220Y2 R=20002 =24.2w (3)分度值过大，不准确 6.(1)最大 (2)12 (3)L=五' (4)1.35 7.(1) 甲 (2)D (3)A;0.6 (4)B 8.(1)左 (2)0.75 (3)在电流和通电时间相同时，导体电阻越大，电流通过导体产生的热量越大 (4)不需要相同，灯泡丁的作用是分流，使得通过甲、乙两灯的电流不同，无论电阻 多大都可以分流