专题10 期中复习-测量小灯泡电功率的实验方法 讲义 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

九上科学期中复习专题（十）测量小灯泡电功率的实验方法 目录 一、本节导航·目标清单 1 二、考点剖析·解法通关 1 考点01 伏安法测小灯泡电功率 3 考点02 其他方法测电功率 5 三、课后三阶·精准练习 8 （1）基础速刷 8 （2）能力跃升 10 （3）思维挑战 11 一、本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 1.学会伏安法来测定小灯泡电功率的实验方法 2.掌握其他测定小灯泡电功率的方法 1. 通过实验操作及过程的讲解，掌握伏安法测定小灯泡电功率的实验方法，要注意与伏安法测电阻的异同点； 2. 通过了解电流表与定值电阻的串联代替电压表，电压表与定值电阻并联代替电流表的原理及其它相关操作的原理，熟练掌握在缺少电流表或电压表时，测量灯泡电功率的方法； 二、考点剖析·解法通关 考点剖析 （1）测量小灯泡额定功率实验探究 实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。 实验原理：P＝UI。 实验电路图：如图 实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。 实验有关注意事项： ①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置； ②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则； ④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)； ⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)； ⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)； ⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)； ⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。 （2）伏阻法 （3）安阻法 考点01 伏安法测小灯泡电功率 1.（2024•椒江区一模）某小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，将电源（电压恒定且未知）、滑动变阻器、小灯泡（标有“2.5V”字样）、开关、电流表电压表用导线连接成实验电路。实验中，他们记录的实验数据如表： 实验次序 电压/V 电流/A 1 1.5 0.34 2 2.0 0.30 3 2.5 0.28 （1）小组同学通过对表格实验数据的分析，发现实验电路连接存在错误。你认为该错误是 。 （2）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表、电流表示数如图所示，则电源电压为 伏，待测小灯泡的额定功率为 瓦。 2.（2024•宁波一模）小科开展“测量小灯泡额定电功率并比较不同功率时小灯泡的亮度”的实验。 【实验器材】电压恒为4.5伏电源1个，额定电压为2.5伏小灯泡1只，规格为“20欧，1安”滑动变阻器1个等。 【实验步骤】 ①请设计一张实验记录表。 ②连接电路（如图），闭合开关，小科发现电流表示数为0。电压表示数为4.5伏。造成该现象的原因是 。 ③改正电路后，调节滑动变阻器滑片时。发现小灯泡亮暗明显发生了变化，并测出几组数据。 （1）测量小灯泡的额定电功率时，调节滑动变阻器滑片的目的是 。 （2）小灯泡的亮暗由 决定。 3.（2024•浙江模拟）在测量标有“0.28A”字样小灯泡电功率的实验中，小宁选择电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程，连接好电路，闭合开关，正确测得表一数据。同组同学用相同的器材，选用同样的量程，正确测得表二数据。 表一： 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 1 1.5 0.16 2 2.5 0.22 3 3 0.24 表二： 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 4 3 0.24 5 2.2 0.28 6 1.5 0.30 （1）若连接的电路图如图所示，可测得表 的实验数据。 （2）分析有关数据，小灯泡的电阻随温度的升高而 。 （3）小灯泡的额定功率为 W 4.（2024•西湖区一模）小金用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5伏，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω，1A“。实验过程中，他调节滑动变阻器的滑片，分别记录了五组电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的图像。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。 （2）实验中，当滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动时，电压表示数会逐渐增大。 （3）图乙中阴影部分的面积表示 。 （4）小科发现，根据上述实验操作，图乙中有一组数据根本是无法得到的，请判断是哪一组数据并说明理由 。 考点02 其他方法测电功率 1.（2023秋•义乌市校级期末）小秀利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6.0V保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“2A 50Ω”。 电阻/欧 5 10 15 20 25 电流/安 0.8 0.4 0.27 0.16 （1）小秀同学对五个定值电阻进行了五次实验，得出以上数据。其中表中空格的数据为 。 （2）小秀把定值电阻换成额定电压2V的小灯泡，然后测定小灯泡电功率的实验。根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为 瓦。 （3）小瑚利用一个电压表（或一个电流表）和一个已知阻值的定值电阻R0，设计了下列电路，其中能顺利的测出额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的电路图为 。 A.B. C.D. 2.（2023•鄞州区一模）某灯泡上标有“7.*，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪 器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20Ω.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻、开关和导线若干。 某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。 （1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，电流表示数如图乙为 A，求出电源电压。 （2） （请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。 （3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。 （4）通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。 3.（2023•龙湾区二模）小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，Ra是一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。实验步骤如下： ①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。 ②移动滑片使电流表的示数为0.5安。 ③ ，读取此时Ra的数值，Ra的示数即为灯泡的阻值。 ④根据公式，求出小灯泡的额定功率。 （1）图乙中电流表示数为 安。 （2）请完成步骤③的操作 。 （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的Ra，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。 三、课后三阶·精准练习 （1）基础速刷 1.（2024•拱墅区校级一模）【实验名称】用伏安法测小灯泡电功率。 【实验器材】待测小灯泡（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω），干电池两节，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。 【实验步骤】 （1）请根据图甲的实物图在图乙中画出电路图。 （2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡正常发光时的功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 （填“左”或“右”）端移动。调节滑动变阻器的滑片P，测得通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 【交流与反思】做完实验后，小明和小华交流，用该实验的器材，只要把小灯泡换成阻值不同的几个电阻，还可以做“探究电流与电阻的关系”实验。在实验中，每次更换电阻后，可以通过调节滑动变阻器滑片，使电阻两端电压保持不变，实验得出的结论是 。 2.（2024•杭州一模）某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线。 （2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 W。 （3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0阻值已知。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 （选填“A1”或“A2”）的示数为 时（用符号表示），再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡L1的额定功率。 3.（2024•浙江模拟）在做“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用学生电源有1.5V、3V、4.5V、6V、7.5V、9V六档，滑动变阻器“15Ω 2A”，待测小灯泡（标有2.5V字样）。 （1）连接电路如图甲所示，小宁检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请在要改动的这根导线上打上“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （2）正确连接电路后，当观察到小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。实验中，小宁可能选择的电源电压档位有哪几档 。 4.（2024•浙江模拟）小宁用如图所示电路来做“测定小灯泡电功率“实验，各器材均完好，已知电源电压3V。 （1）小宁连好电路闭合开关后，移动变阻器滑片P，发现小灯泡L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 。 （2）排除故障后，小宁通过移动滑片P，实验记录如下表 实验次数 电压/V 电流/A 亮暗程度 1 2 0.22 较暗 2 2.5 0.26 正常发光 3 3 0.28 很亮 根据实验数据，小灯泡L的额定功率为 W。 （3）如用一个定值电阻R0来更换图中小灯泡，还可以完成的实验是 （填序号）。 A.测量定值电阻的阻值 B.探究电流与电压的关系 C.探究电流产生的热量与电阻的关系 D.探究电流与电阻的关系 5.（2024•温州模拟）小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。（电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V） （1）闭合开关后，发现两电表指针处于图乙所示位置，此时灯泡 。（选填“不发光”或“比正常亮”） （2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 （3）完成实验后，小明又设计了一种用已知阻值为R0的定值电阻代替电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计了如图丁所示的电路，实验步骤如下。 ①检查电路无误后，闭合开关S和S1断开开关S2移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为UBC； ②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1断开开关S，读出电压表的示数U1； ③小灯泡额定功率的表达式：P额＝ 。（用UBC、U1、R0表示） （2）能力跃升 1.（2024•温州模拟）小明在测定小灯泡额定功率时，所用电源电压为3伏恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。小灯泡额定电压为2.5伏。 （1）请用笔画线代替导线，在图上完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大。 （2）小明测得小灯泡的额定功率是 瓦。 （3）小灯泡灯丝的阻值随着温度的变化而变化。小明在图乙中画出小灯泡电流随电压变化的曲线a，但不能直观判断“小灯泡电阻是随着温度的升高变大还是变小”。老师建议他在图乙中再画出定值电阻曲线b，只要比较图乙中的A、B、C三点，就能比较出灯丝电阻随温度变化的情况。请简要说明小明的比较过程。 。 （4）查阅资料后发现：滑动变阻器AB之间是粗细均匀的金属线缠绕在绝缘体上，其电阻与长度成正比。小明用一把刻度尺就能较准确地将滑片P移到阻值为12欧的位置处。小明的操作是 。（刻度处读取的数据可用字母a等表示） 2.（2021秋•镇海区期末）小科到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给他提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为5Ω的定值电阻R0、导线若干。他根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。 （1）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为 V，此时电压表V2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （2）他还进一步设计出了只有电流表没有电压表来解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝5Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。 （3）思维挑战 1.为了测定额定电压U0＝3.8V的小灯泡的额定功率，聪明的小李同学设计了一种新的实验方案，具体步骤如下（电源电压未知，电阻R的阻值已知，电流表内阻可忽略）： ①按电路图连接好电路；②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；③开关S拨到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I先算出灯泡的电阻RL，再根据P0/RL计算灯泡的额定功率。 （1）请按如图所示的电路图连接好电路； （2）灯泡的电阻RL＝ （用所测的物理量表示）； （3）小李按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 。 （4）在老师的指导下，他仔细分析后，认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②稍作改动即可，需要改动的地方是 。 1 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 九上科学期中复习专题（十）测量小灯泡电功率的实验方法 目录 一、本节导航·目标清单 1 二、考点剖析·解法通关 1 考点01 伏安法测小灯泡电功率 3 考点02 其他方法测电功率 7 三、课后三阶·精准练习 11 （1）基础速刷 11 （2）能力跃升 16 （3）思维挑战 18 一、本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 1.学会伏安法来测定小灯泡电功率的实验方法 2.掌握其他测定小灯泡电功率的方法 1. 通过实验操作及过程的讲解，掌握伏安法测定小灯泡电功率的实验方法，要注意与伏安法测电阻的异同点； 2. 通过了解电流表与定值电阻的串联代替电压表，电压表与定值电阻并联代替电流表的原理及其它相关操作的原理，熟练掌握在缺少电流表或电压表时，测量灯泡电功率的方法； 二、考点剖析·解法通关 考点剖析 （1）测量小灯泡额定功率实验探究 实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。 实验原理：P＝UI。 实验电路图：如图 实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。 实验有关注意事项： ①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置； ②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则； ④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)； ⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)； ⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)； ⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)； ⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。 （2）伏阻法 （3）安阻法 考点01 伏安法测小灯泡电功率 1.（2024•椒江区一模）某小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，将电源（电压恒定且未知）、滑动变阻器、小灯泡（标有“2.5V”字样）、开关、电流表电压表用导线连接成实验电路。实验中，他们记录的实验数据如表： 实验次序 电压/V 电流/A 1 1.5 0.34 2 2.0 0.30 3 2.5 0.28 （1）小组同学通过对表格实验数据的分析，发现实验电路连接存在错误。你认为该错误是 。 （2）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表、电流表示数如图所示，则电源电压为 伏，待测小灯泡的额定功率为 瓦。 【答案】（1）电压表与滑动变阻器并联了；（2）4.5；0.75。 【解析】解：（1）通过对表格实验数据的分析，发现电压变大时电流变小，说明电压表与滑动变阻器并联了，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，实验电路连接存在的错误：电压表与滑动变阻器并联了； （2）由图知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A， 由表格知，电路电流为0.3A时，滑动变阻器的电压为2.0V，根据串联电路分压原理得，电源电压U＝2.5V+2.0V＝4.5V； 小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 故答案为：（1）电压表与滑动变阻器并联了；（2）4.5；0.75。 2.（2024•宁波一模）小科开展“测量小灯泡额定电功率并比较不同功率时小灯泡的亮度”的实验。 【实验器材】电压恒为4.5伏电源1个，额定电压为2.5伏小灯泡1只，规格为“20欧，1安”滑动变阻器1个等。 【实验步骤】 ①请设计一张实验记录表。 ②连接电路（如图），闭合开关，小科发现电流表示数为0。电压表示数为4.5伏。造成该现象的原因是 。 ③改正电路后，调节滑动变阻器滑片时。发现小灯泡亮暗明显发生了变化，并测出几组数据。 （1）测量小灯泡的额定电功率时，调节滑动变阻器滑片的目的是 。 （2）小灯泡的亮暗由 决定。 【答案】（1）调节滑动变阻器滑片的目的是使灯泡两端的电压等于额定电压；（2）实际功率； 【解析】解：①实验记录表： ②未将小灯泡与滑动电阻器串联导致电源电压全部施加到小灯泡两端，A 烧坏小灯泡，造成其断路； ③测量小灯泡的额定电功率时，调节滑动变阻器滑片的目的是使灯泡两端的电压等于额定电压； ④小灯泡的亮暗由实际功率决定。 3.（2024•浙江模拟）在测量标有“0.28A”字样小灯泡电功率的实验中，小宁选择电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程，连接好电路，闭合开关，正确测得表一数据。同组同学用相同的器材，选用同样的量程，正确测得表二数据。 表一： 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 1 1.5 0.16 2 2.5 0.22 3 3 0.24 表二： 实验序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A 4 3 0.24 5 2.2 0.28 6 1.5 0.30 （1）若连接的电路图如图所示，可测得表 的实验数据。 （2）分析有关数据，小灯泡的电阻随温度的升高而 。 （3）小灯泡的额定功率为 W 【答案】（1）一；（2）增大；（3）0.55； 【解析】解：（1）若连接的电路图如图所示，电压表与小灯泡并联，电压表示数变大时，通过小灯泡的电流变大，所以，实验可测得表一的实验数据； （2）由表一中数据，根据P＝UI知，小灯泡的电压变大，通过小灯泡的电流变大时，电功率变大，温度升高；同时，根据R分别计算出电阻分析知，灯丝的电阻随温度的升高而增大； （3）由表一知，小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.22A，其额定功率P＝UI＝2.5V×0.22A＝0.55W。 4.（2024•西湖区一模）小金用图甲所示电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5伏，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω，1A“。实验过程中，他调节滑动变阻器的滑片，分别记录了五组电压表和电流表的示数，绘制成如图乙所示的图像。 （1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。 （2）实验中，当滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动时，电压表示数会逐渐增大。 （3）图乙中阴影部分的面积表示 。 （4）小科发现，根据上述实验操作，图乙中有一组数据根本是无法得到的，请判断是哪一组数据并说明理由 。 【答案】（1）见解答图；（2）左；（3）灯泡的额定功率；（4）A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小。 【解析】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如下图所示： ； （2）由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压；要使电压表示数变大，根据串联电路电压规律可知，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表示数会逐渐增大； （3）图乙中横坐标为电流U，纵坐标为电压I，阴影部分面积为UI，由P＝UI可知它表示当灯泡两端电压为2.5V时灯泡的额定功率； （4）由图乙可知，当灯泡两端电压为1V时，通过灯泡的电流为0.15A，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝4.5V﹣1V＝3.5V， 根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑23.3Ω＞20Ω，故A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小。 故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）灯泡的额定功率；（4）A点数据无法得到，因滑动变阻器最大阻值太小。 考点02 其他方法测电功率 1.（2023秋•义乌市校级期末）小秀利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为6.0V保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“2A 50Ω”。 电阻/欧 5 10 15 20 25 电流/安 0.8 0.4 0.27 0.16 （1）小秀同学对五个定值电阻进行了五次实验，得出以上数据。其中表中空格的数据为 。 （2）小秀把定值电阻换成额定电压2V的小灯泡，然后测定小灯泡电功率的实验。根据实验数据画出如图乙所示的图像，则该小灯泡的额定功率为 瓦。 （3）小瑚利用一个电压表（或一个电流表）和一个已知阻值的定值电阻R0，设计了下列电路，其中能顺利的测出额定电压为2.5V小灯泡的额定功率的电路图为 。 A.B. C.D. 【答案】（1）0.2；（2）0.8；（3）AB。 【解析】解：（1）由表中数据可知，定值电阻两端电压为UV＝IR＝0.8A×5Ω＝……＝0.16A×25Ω＝4V，研究电流与电阻关系时要控制电压不变， 则当20Ω电阻接入电路时，通过20Ω电阻的电流为I40.2A； （2）由图乙可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的额定电流为0.4A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2V×0.4A＝0.8W； （3）A、闭合S1，上面开关接2，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，则灯正常发光； 保持滑片位置不动，闭合S1，上面开关接1，记下电压表的示数U1， 此时电压表测R0与灯两端的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压U0＝U1﹣2.5V，通过R0的电流，即灯的额定电流： I，根据P＝UI可求灯的额定功率；故A选项可以； D、定值电阻R0与灯串联，电路中只有电压表，闭合S1，上面开关接2，电表测定值电阻两端的电压； 闭合S1，上面开关接1时，电压表测灯与定值电阻两端的电压，无法确定灯是否正常发光，故D选项不可行； BC、闭合S1，S2接1，灯与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片使电流表示数为I0，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为2.5V，灯正常发光； 保持滑片位置不动，S2接2，记下电流表示数I，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流I额＝I﹣I0＝I，根据P＝UI可求灯的额定功率；故B选项可以； C、由图可知，闭合S1，无论S2接1还是2，都无法确定灯泡是否正常发光，故C选项不可行； 故选：AB。 故答案为：（1）0.2；（2）0.8；（3）AB。 2.（2023•鄞州区一模）某灯泡上标有“7.*，0.5A”的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V～7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪 器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20Ω.5A”滑动变阻器R、一只阻值为10Ω的定值电阻、开关和导线若干。 某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。 （1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，电流表示数如图乙为 A，求出电源电压。 （2） （请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。 （3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数为0.6A，求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。 （4）通过计算得出灯泡的额定电功率为 W。 【答案】（1）0.4；（2）只闭合S和S2；（4）3.5。 【解析】解：（1）滑片位于a端时，只闭合S和S1，滑动变阻器R电阻全部连入电路，且与定值电阻R0串联，灯泡正常发光时的电流为0.5A，则电流表选择小量程，示数为：I1＝0.4A； 则电压电压为： U＝I（R最大+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V； （2）只闭合S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A，此时小灯泡正常发光； （3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2，读出电流表示数I2＝0.6A，则此时定值电阻两端的电压为： U定＝I2R0＝0.6A×10Ω＝6V， 此时滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣U定＝12V﹣6V＝6V， 则滑动变阻器连入电路的电阻为： R10Ω； （4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U“＝IR＝0.5A×10Ω＝5V， 则此时灯泡两端的电压即额定电压为： U额＝U﹣U″＝12V﹣5V＝7V， 灯泡的额定电功率为： P＝U额I＝7V×0.5A＝3.5W。 故答案为：（1）0.4；（2）只闭合S和S2；（4）3.5。 3.（2023•龙湾区二模）小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，Ra是一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。实验步骤如下： ①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。 ②移动滑片使电流表的示数为0.5安。 ③ ，读取此时Ra的数值，Ra的示数即为灯泡的阻值。 ④根据公式，求出小灯泡的额定功率。 （1）图乙中电流表示数为 安。 （2）请完成步骤③的操作 。 （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的Ra，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。 【答案】（1）0.12；（2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A；（3）见解析。 【解析】解：（1）由图可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A； （2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A，此时滑动变阻器和Ra串联接入电路，根据等效代替法可知Ra接入电路的电阻等于灯泡正常发光时的电阻； （3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I，分析函数关系可知接入电路的定值电阻的阻值越大，通过电路的电流越小，且通过电路的电流与定值电阻的阻值不成反比，故电流表改装的电阻阻值的仪表刻度不均匀，10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置如图： 。 故答案为：（1）0.12；（2）保持滑片位置不变，断开S1，闭合开关S和S2，调节Ra，使电流表的示数仍为0.5A；（3）如上图。 三、课后三阶·精准练习 （1）基础速刷 1.（2024•拱墅区校级一模）【实验名称】用伏安法测小灯泡电功率。 【实验器材】待测小灯泡（额定电压为2.5V，电阻约为10Ω），干电池两节，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。 【实验步骤】 （1）请根据图甲的实物图在图乙中画出电路图。 （2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为2.3V，若要测量小灯泡正常发光时的功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 （填“左”或“右”）端移动。调节滑动变阻器的滑片P，测得通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 【交流与反思】做完实验后，小明和小华交流，用该实验的器材，只要把小灯泡换成阻值不同的几个电阻，还可以做“探究电流与电阻的关系”实验。在实验中，每次更换电阻后，可以通过调节滑动变阻器滑片，使电阻两端电压保持不变，实验得出的结论是 。 【答案】（1）见解答图； （2）右；0.625；【交流与反思】电压一定时，电流与电阻成反比。 【解析】解：（1）对照电路图连接实物图，各元件顺序要一致，变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示： （2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为2.3V，灯在额定电压下正常发光，2.3V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压； 根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； 【交流与反思】“探究电流与电阻的关系”实验，需保持电阻两端电压不变，根据实验可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 故答案为：（1）见解答图； （2）右；0.625；【交流与反思】电压一定时，电流与电阻成反比。 2.（2024•杭州一模）某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线。 （2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 W。 （3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0阻值已知。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 （选填“A1”或“A2”）的示数为 时（用符号表示），再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡L1的额定功率。 【答案】（1）见解答图；（2）0.9；（3）A2；。 【解析】解：（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示： （2）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A，此时电压为2.5V， 由P＝UI得灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.36A＝0.9W； （3）如图丙所示的电路图中，电阻R0和灯泡L并联，电流表A1测量小灯泡的电流，电流表A2测量定值电阻R0的电流，根据并联电路中电压规律可知：UR0＝UL； 测量小灯泡额定功率，需要电阻R0两端的电压为U额，根据欧姆定律可得通过电阻R0的电流为：I，即电流表A2的示数为时，再读出测量灯泡的电流的电流表示数I，即可计算小灯泡L1的额定功率为：P额＝U额I。 故答案为：（1）见解答图；（2）0.9；（3）A2；。 3.（2024•浙江模拟）在做“测量小灯泡的额定功率”实验中，所用学生电源有1.5V、3V、4.5V、6V、7.5V、9V六档，滑动变阻器“15Ω 2A”，待测小灯泡（标有2.5V字样）。 （1）连接电路如图甲所示，小宁检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请在要改动的这根导线上打上“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （2）正确连接电路后，当观察到小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示。实验中，小宁可能选择的电源电压档位有哪几档 。 【答案】（1）见解答图；（2）3V、4.5V、6V。 【解析】解：（1）图中电压表并联在小灯泡和滑动变阻器的两端，由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应该选用小量程并联在小灯泡的两端，如下图所示： （2）由图甲知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.28A， 滑动变阻器两端的最大电压为： U滑＝IR滑大＝0.28A×15Ω＝4.2V， 电源电压最大为： U电源大＝UL+U滑大＝2.5V+4.2V＝6.7V， 由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以电源电压最小为3V， 所以小宁可能选择的电源电压挡位有3V、4.5V、6V三挡。 答：（1）见解答图；（2）3V、4.5V、6V。 4.（2024•浙江模拟）小宁用如图所示电路来做“测定小灯泡电功率“实验，各器材均完好，已知电源电压3V。 （1）小宁连好电路闭合开关后，移动变阻器滑片P，发现小灯泡L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 。 （2）排除故障后，小宁通过移动滑片P，实验记录如下表 实验次数 电压/V 电流/A 亮暗程度 1 2 0.22 较暗 2 2.5 0.26 正常发光 3 3 0.28 很亮 根据实验数据，小灯泡L的额定功率为 W。 （3）如用一个定值电阻R0来更换图中小灯泡，还可以完成的实验是 （填序号）。 A.测量定值电阻的阻值 B.探究电流与电压的关系 C.探究电流产生的热量与电阻的关系 D.探究电流与电阻的关系 【答案】（1）小灯泡断路；（2）0.65；（3）AB。 【解析】解：（1）连好电路闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障的原因可能是小灯泡断路（灯泡与灯座接触不良）； （2）由表格可知，当灯正常发光时灯泡两端电压为2.5V，通过灯泡的额定电流为0.26A，小灯泡额定功率为： P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W； （3）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R，已知，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系和测量定值电阻的阻值实验； 探究电流产生的热量与电阻的关系和探究电流与电阻的关系都需要改变电阻，需要多个大小不同的定值 电阻，故AB正确，CD错误。 故选：AB。 故答案为：（1）小灯泡断路；（2）0.65；（3）AB。 5.（2024•温州模拟）小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。（电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V） （1）闭合开关后，发现两电表指针处于图乙所示位置，此时灯泡 。（选填“不发光”或“比正常亮”） （2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 （3）完成实验后，小明又设计了一种用已知阻值为R0的定值电阻代替电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计了如图丁所示的电路，实验步骤如下。 ①检查电路无误后，闭合开关S和S1断开开关S2移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为UBC； ②保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1断开开关S，读出电压表的示数U1； ③小灯泡额定功率的表达式：P额＝ 。（用UBC、U1、R0表示） 【答案】（1）不发光；（2）0.75；（3）UBC•。 【解析】解：（1）由图乙可知，电流表示数为零，电路可能断路，电压表示数为电源电压，电压表与电源连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了，小灯泡不发光； （2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I一U图象如图丙所示，则灯额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是： P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （3）①检查电路无误后，闭合开关S和S1断开开关S2移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为UBC＝U额；此时L、R和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，故灯泡正常发光； ②闭保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1断开开关S，读出电压表的示数U1，电路的连接方式没有发生变化，电压表测L与R的总电压，所以IL＝IR， 小灯泡额定功率的表达式P额＝UBC•。 故答案为：（1）不发光；（2）0.75；（3）UBC•。 （2）能力跃升 1.（2024•温州模拟）小明在测定小灯泡额定功率时，所用电源电压为3伏恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。小灯泡额定电压为2.5伏。 （1）请用笔画线代替导线，在图上完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大。 （2）小明测得小灯泡的额定功率是 瓦。 （3）小灯泡灯丝的阻值随着温度的变化而变化。小明在图乙中画出小灯泡电流随电压变化的曲线a，但不能直观判断“小灯泡电阻是随着温度的升高变大还是变小”。老师建议他在图乙中再画出定值电阻曲线b，只要比较图乙中的A、B、C三点，就能比较出灯丝电阻随温度变化的情况。请简要说明小明的比较过程。 。 （4）查阅资料后发现：滑动变阻器AB之间是粗细均匀的金属线缠绕在绝缘体上，其电阻与长度成正比。小明用一把刻度尺就能较准确地将滑片P移到阻值为12欧的位置处。小明的操作是 。（刻度处读取的数据可用字母a等表示） 【答案】（1）见解答；（2）0.75；（3）由图知，b是定值电阻曲线，故A、B点电阻相同；C与A点的电压相同，由图知，C比A电流大，根据欧姆定律可知，C比A电阻小，即C比B电阻小，所以a曲线是电阻随温度升高而增大；（4）用刻度尺测得AB间距离为a，单位长度的电阻为：，应将滑片P移动距离B点处。 【解析】解：（1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变大，即滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以，应把滑动变阻器的B、D接线柱接入电路，电路连接如图。 （2）由图乙知，额定电流IL＝0.3V，小灯泡的额定功率：P＝ULIL＝2.5U×0.3A＝0.75W； （3）由图知，b是定值电阻曲线，故A、B点电阻相同；C与A点的电压相同，由图知，C比A电流大，根据欧姆定律可知，C比A电阻小，即C比B电阻小，所以a曲线是电阻随温度升高而增大； （4）用刻度尺测得AB间距离为a，单位长度的电阻为：，应将滑片P移动距离B点处。 故答案为：（1）见解答；（2）0.75；（3）由图知，b是定值电阻曲线，故A、B点电阻相同；C与A点的电压相同，由图知，C比A电流大，根据欧姆定律可知，C比A电阻小，即C比B电阻小，所以a曲线是电阻随温度升高而增大；（4）用刻度尺测得AB间距离为a，单位长度的电阻为：，应将滑片P移动距离B点处。 2.（2021秋•镇海区期末）小科到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给他提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为5Ω的定值电阻R0、导线若干。他根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路，如图甲是该电路的不完整电路图。 （1）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为 V，此时电压表V2的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 （2）他还进一步设计出了只有电流表没有电压表来解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，R0＝5Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数，才能计算小灯泡的额定功率。 【答案】（1）2.5；1.2；（2）0.5A。 【解析】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表V1的示数为2.5V；由图乙可知，电压表V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V； 串联电路中的电流为： I＝I00.48A； 灯泡的额定功率为： P＝U额I＝2.5V×0.48A＝1.2W； （2）要使小灯泡正常发光，则并联电路两端的电压为2.5V， 则通过定值电阻的电流为： I'0.5A；即电流表A2的示数为0.5A。 故答案为：（1）2.5；1.2；（2）0.5A。 （3）思维挑战 1.为了测定额定电压U0＝3.8V的小灯泡的额定功率，聪明的小李同学设计了一种新的实验方案，具体步骤如下（电源电压未知，电阻R的阻值已知，电流表内阻可忽略）： ①按电路图连接好电路；②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；③开关S拨到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I先算出灯泡的电阻RL，再根据P0/RL计算灯泡的额定功率。 （1）请按如图所示的电路图连接好电路； （2）灯泡的电阻RL＝ （用所测的物理量表示）； （3）小李按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是 。 （4）在老师的指导下，他仔细分析后，认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤②稍作改动即可，需要改动的地方是 。 【答案】（1）见解析；（2）；（3）由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，从而求出的功率就不是额定功率；（4）将开关S拨到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V 【解析】解：（1）根据电路图连接实物图，注意将与灯连接的导线一端一定与单刀双掷开关的转轴相连，如下所示： （2）②开关S拨到位置1，移动滑片P至任一位置，此时电流表与R串联后与灯并联，读出电流表示数I1；由欧姆定律的变形公式，R的电压： U＝I1R， ③开关S拨到位置2，滑片位置不动，此时L与R并联，读出电流表示数I2，电流表测总电流，因电路的连接关系没有变化，根据并联电路的规律，则通过灯的电流为I＝I2﹣I1，由欧姆定律算出灯泡的电阻： RL； （3）由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大； 当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，从而求出的功率就不是额定功率； （4）要想测灯泡的额定功率，可以让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拨到位置2，移动滑片P，使电压表的示数为3.8V。 1 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $