文档内容
苏科版九年级下册
第十五章《电功和电热》
15.5 专题 特殊方法测小灯泡额定功率
【知识梳理】
一、缺少电压表的测量方法
思路一：借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。
器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R 的定值电阻
0
（1）已知小灯泡的额定电压U ，
额
电路图 步骤 数据处理
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器
R ，使得电流表示数为 ，此时灯泡正常发
1
灯泡的额定电流：
光；
2．闭合 ， ，断开 ，电流表测出通过R
0
与L的合电流I 。
总
灯泡的额定功率：
1．闭合 ， 接a，调节滑动变阻器R ，使得
1
电流表示数为 ，此时灯泡正常发光；
2．闭合 ， 接b，电流表测出通过R 与L的
0
合电流I 。
总
（2）已知小灯泡的额定电流I
额
电路图 步骤 数据处理
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器
R ，使得电流表示数为 I ，此时灯泡正常发
1 额
光；
灯泡的额定电压：
2．闭合 ， ，断开 ，电流表测出通过R
0
与L的合电流I 。
总
灯泡的额定功率：
1．闭合 ， 接a，调节滑动变阻器R ，使得
1
电流表示数为I ，此时灯泡正常发光；
额
2．闭合 ， 接b，电流表测出通过R 与L的
0
合电流I 。
总思路二：滑动变阻器等效替代灯泡正常发光时的电阻，利用P=I2R算出额定功率。
器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个最大阻值为R 的滑动变阻器R，另一个滑动变阻器R
0 1 2
已知小灯泡的额定电流I
额
电路图 步骤 数据处理
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器
R ，使得电流表示数为I ，此时灯泡正常发
1 额
光；
灯泡正常发光的电阻：
2．闭合 ， ，断开 ，保持滑动变阻器R
1
阻值不变，调节滑动变阻器R ，使得电流表示
2
数也为I ；
额
灯泡的额定功率：
3．保持滑动变阻器R 阻值不变，将滑动变阻
2
器R 滑片调至最左端，记下此时的电流表示数
1
I；
1
4．保持滑动变阻器R 阻值不变，将滑动变阻
2
器R 滑片调至最右端，记下此时的电流表示数
1
I。
2
思路三：通过求出滑动变阻器使小灯泡正常发光时的电阻，进而求出小灯泡额定电压，从而得到小灯泡的
额定功率。
器材限制：电源电压未知，1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R 的定值电阻
0
已知小灯泡的额定电流I
额
电路图 步骤 数据处理
电源电压：
灯泡正常发光时R 的电阻：
1
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器R，
1
使得电流表示数为I ，此时灯泡正常发光；
额
2．保持滑动变阻器R 阻值不变，闭合 ， 灯泡的额定电压：
1
，断开 ，此时电流表示数为I；
1
3．闭合 ， ，断开 ，将滑动变阻器 R 滑
1
片滑到最左端，此时电流表示数为 I ，可求出
2 灯泡的额定功率：
电源电压U。二、缺少电流表的测量方法
思路一：借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。
器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R 的定值电阻
0
（1）已知小灯泡的额定电压U
额
电路图 步骤 数据处理
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器
R ，使得电压表示数为U ，此时灯泡正常发
1 额
光；
灯泡的额定电流：
2．闭合 ， ，断开 ，电压表测出R 与L
0
两端的合电压U 。
合
灯泡的额定功率：
1．闭合 ， 接a，调节滑动变阻器R ，使得
1
电压表示数为U ，此时灯泡正常发光；
额
2．闭合 ， 接b，电压表测出R 与L两端的
0
合电压U 。
合
（2）已知小灯泡的额定电流I
额
电路图 步骤 数据处理
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器
R ，使得电压表示数为 ，此时灯泡正常
1
发光；
2．闭合 ， ，断开 ，电压表测出通过R
0 灯泡的额定电压：
与L的合电压U 。
合
灯泡的额定功率：
1．闭合 ， 接a，调节滑动变阻器R ，使得
1
电压表示数为 ，此时灯泡正常发光；
2．闭合 ， 接b，电压表测出通过R 与L的
0
合电压U 。
合思路二：滑动变阻器等效替代灯泡正常发光时的电阻，利用 算出额定功率。
器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个最大阻值为R 的滑动变阻器R，另一个滑动变阻器R
0 1 2
已知小灯泡的额定电压U
额
电路图 步骤 数据处理
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器
R ，使得电压表示数为U ，此时灯泡正常发
1 额
光；
2．闭合 ， ，断开 ，保持滑动变阻器R 灯泡正常发光的电阻：
1
阻值不变，调节滑动变阻器R ，使得电压表示
2
数也为U ；
额
3．保持滑动变阻器R 阻值不变，将滑动变阻
2
器R 滑片调至最左端，记下此时的电压表示数
1
U；
1
4．保持滑动变阻器R 阻值不变，将滑动变阻
2
器R 滑片调至最右端，记下此时的电流表示数
1
U。
2
思路三：通过求出滑动变阻器使小灯泡正常发光时的电阻，进而求出小灯泡额定电流，从而得到小灯泡的
额定功率。
器材限制：电源电压未知，1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R 的定值电阻
0
已知小灯泡的额定电压U
额
电路图 步骤 数据处理
电源电压：
1．闭合 ， ，断开 ，调节滑动变阻器R， 灯泡正常发光时R 的电阻：
1 1
使得电压表示数为U ，此时灯泡正常发光；
额
2．保持滑动变阻器R 阻值不变，闭合 ，
1
灯泡的额定电流：
，断开 ，此时电压表示数为U；
1
3．闭合 ， ，断开 ，将滑动变阻器 R 滑
1
片滑到最左端，此时电压表示数为U ，即为电
2
源电压U。
灯泡的额定功率：【规律总结】
1．无论哪种方法测灯泡额定功率，首先都要先通过滑动变阻器调节灯泡至正常工作状态。在填写实验步
骤时，请注意这一点。
2．考试题目一般不会让学生设计实验，而是提供一个实验电路图，并已给出部分实验步骤，只需补充完
整即可。因此，不要求学生把电路图记下来，而只要能做到看懂电路图的设计思路，了解到每一步骤的目
的，补充完整步骤就行。
3．测量思路不止本讲义中的三种，但思路一和思路二在试题中更常见，应着重把这两个思路的实验步骤
搞明白。
【典例分析】
1．（2021·山东烟台·九年级期中）朵朵和同学们在做电学实验过程中，选择了以下器材：电源电压恒为
3V，电阻R阻值为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω、50Ω各一个，额定电压为2.5V的小灯泡一个，滑动变阻器标有
“20Ω 1A”字样，电流表、电压表各一只，开关一个，导线若干。
（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、
丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 _____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动
变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器使电阻R两端的电压 _____（选填“改变”或“保持不
变”）；
（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整；
（3）在用图丁的实物电路探究“电流与电压的关系”时，朵朵将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，得
到四组数据（如表）；
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
分析论证时，同组小军通过计算，认为表中第一组数据是错误的，请指出错误原因 _____；
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻
器，使电压表的示数为2V，记下电流值；然后将5Ω电阻换成10Ω电阻，她的下一步操作是：将滑动变阻
器的滑片向 _____（选填“A”或“B”）端移动，直到 _____（选填“电流表”或“电压表”）的示数为_____V。同组的小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示
数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 _____；
A．滑动变阻器的最大值太大 B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器的最大值太小 D．变阻器烧坏了
（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被
别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图所示的电路，测小灯泡的额定功率。具体操作
如下：
①只闭合开关S、S，调节滑动变阻器，使电流表的示数为 _____A时，小灯泡恰好正常发光；
1 2
②只闭合开关S、S，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I；
1 3
③P ＝_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。
灯
2．（2021·辽宁朝阳·九年级期末）在“测小灯泡电功率实验”中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为
2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最______（填“左”或“右”）端。闭合开关，移动滑片，
当电压表示数为1.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为______W。若使小灯泡正常发光，
应将滑片向______（填“左”或“右”）端移动；
（2）完成上述实验后，小敏设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I的小灯泡的额定功率。实验方
案如下：（电源电压不变，滑动变阻器R 的最大阻值为R）
1 1
①按电路图连接电路：
②闭合开关______，移动R 滑片，使电流表的示数为I ，小灯泡正常发光；
1 额
③使开关______，保持R 滑片位置不动，移动R 滑片使电流表的示数为I ；
1 2 额
④保持______滑片位置不动（填“R”或“R”），将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为
1 2
I，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为I；
1 2
⑤小灯泡额定功率的表达式为P ＝______。（用I 、I、I、R 表示）
额 额 1 2 1【精典训练】
1．（2022·四川成都·九年级期末）小华同学在测定“额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，电源
电压保持不变。
（1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连
接；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表示数如图乙所示，若想要测量小灯泡的额定
功率，应将滑动变阻器的滑片P向 ______（填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为
______V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 ______W；
（3）实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过他的电流也随之增大，灯泡的亮度也变亮，
这说明灯泡的亮度取决于它的 ______；
（4）小组同学设计了下面A、B、C三种电路图，测量另一个小灯泡的额定功率（额定电压已知）其中R
0
是一个阻值已知的定值电阻，S为单刀双掷开关（S可以连接“a”或“b”），则以下 ______（选填字母）
测量方案不可行。
A． B． C．
2．（2022·江苏泰州·九年级期末）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，有两个小灯泡L（额定电压U
1 额
为2.5V）和L（额定电流为I ）。
2 额
（1）图甲是小明同学测量小灯泡L 额定功率时连接的实物图；
1
①图甲中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图中进行改正；②故障排除后，小明同学闭合开关，移动滑片到某一位置时，电压表示数为1V，为了测量小灯泡的额定
功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 ___________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为
___________V。小明根据所测实验数据绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图乙所示，则小灯
泡的额定功率为 ___________W。从图像中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比
___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）图丙是小华同学设计的测量小灯泡L 额定功率的实验电路；图中R 为滑动变阻器，R 为电阻箱，请
2 1 2
帮他完成下列实验步骤（R、R 接入的阻值均已调至最大）：
1 2
①闭合开关S、S，断开开关S，调节R 的滑片，使电流表的示数为I ；
1 2 1 额
②接着只断开开关S，闭合开关S，___________，调节 ___________（选填“R”或“R”），使电流表的
1 2 1 2
示数为 ___________；
③读出电阻箱此时连入电路的阻值为R；
0
④计算小灯泡额定功率的表达式：P =___________。
额
3．（2022·江苏南京·九年级期末）在“测量小灯泡额定功率”实验中，小灯泡的额定电压U =2.5V。
额
（1）图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图。图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并
在图中改正；
（2）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示为 ___________A，则小
灯泡的额定功率为 ___________W；
（3）小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R 和R 为滑动变阻器，R 的最大阻
1 2 2
值为R，请完成下列填空：
0
①闭合开关S、S，调节R，使电压表的示数为2.5V；
1 2
②断开开关 ___________，闭合开关 ___________调节___________使电压表的示数仍为2.5V；
③接着将R 的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U，再将R 的滑片P调至最右端，记下电压表的
2 1 2
示数为U。则小灯泡额定功率的表达式P =___________（用U 、R、U、U 表示）。
2 额 额 0 1 2
4．在“测小灯泡额定电功率”的实验中，电源电压为6V保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为
10Ω；（1）请根据电路图把实物图连接完整______；
（2）实验中所用滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有______的作用；
（3）连接电路时，刚连接好最后一根导线，小灯泡立即发光，且发现电压表的指针如下图所示偏转，则
连接电路时存在的问题是：______；
（4）正确连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示
数接近电源电压，则故障可能是小灯泡______；
（5）排除故障后继续进行实验，将测得的数据记录在下面表格中；
小灯泡的发光情
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W
况
1 0.5 0.16 不发光
2 1 0.2 较暗
3 1.5 0.25 较亮
4 2.5 正常发光
5 3 0.32 发出耀眼的光
小灯泡正常发光时，电流表的示数如下图所示，则小灯泡的额定功率是：______W；
（6）第1次实验中，发现小灯泡不发光，原因是______；
（7）同组的小敏认为对于此实验的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的；你对小敏此观点
的评价是______（需说明理由）；（8）实验结束后，小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测小灯
泡的额定功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)；
（9）将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与______的关系（选填“电压”或“电阻”）；
（10）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，利用如下图所示的电路测出了额定电流为I 的小灯泡的额定
额
功率，其中R 的阻值已知，请你将下列实验步骤补充完整：
0
①闭合S、S，断开S，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为______；
1 2
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合S、S，断开S，读出电压表示数为U；
2 1
③小灯泡正常发光时的电阻R ＝______，额定功率P ＝______。（用I 、R、U表示）
L 额 额 0
5．（2022·山东青岛·中考模拟）为了测量小灯泡的额定功率，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验
电路，小灯泡标有“2.5V”字样，灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有R“10Ω；
1
1A”和R“20Ω；1A”。
2
（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器滑片向左移动时，灯泡变暗）。
（2）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能
是_______（选填字母）。
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯
泡的额定功率为_______W。
（4）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是_______（选填“R”或“R”）。
1 2
（5）另一小组实验时发现电流表已损坏，于是又找来了一个阻值为R 的定值电阻设计了如图丙所示电路，
0
测出了额定电压为U 的小灯泡的额定功率。已知电源电压为U且保持不变，请将实验步骤补充完整：
额
①只闭合开关S、S，移动滑片P，使电压表的示数为_______；
2
②只闭合开关_______，保持滑片P不动，读出电压表的示数为U；
1
③小灯泡的额定功率P ＝_______（用U、U、U 、R 表示）。
额 1 额 0
6．（2022·辽宁沈阳·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为 。（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，
电路故障可能是______
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路 C．电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为 ，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑
片向______（选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为 ，则小灯泡额
定功率为______ ；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为 的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻 、
电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正
确测出小灯泡的额定功率 。具体实验步骤如下：
①断开开关 ，闭合开关 和 ，调节滑动变阻器的滑片 至 端，电压表的示数为 ；再将滑片 调至
端，电压表示数为 ，则 ______；（用 、 和 表示）
②断开开关 和 ，闭合开关 ，调节滑动变阻器的滑片 ，使电压表的示数为 ；（ 为已知量，
表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片 的位置，断开开关 和 ，闭合开关 ，电压表示数为 ，则 ______。
（用 、 、 、 和 表示）
7．（2021·山东青岛·自主招生）小明在进行“伏安法测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3V，
小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲，在连接的实物图中，有一根导线连接错误，在这根线上打“×”，并在图中改正；( )
（2）正确连接电路后，移动滑动变阻器的滑片在不同的位置，小灯泡R—U图像如图乙。由图像可知，当
所加电压为2.5V时，灯丝的电阻为___________Ω，小灯泡的额定功率为___________W；
（3）小华同学在没有电流表的情况下，利用已知电阻R设计了如图丙的电路，也测出了小灯泡的额定功
率，将下列实验步骤补充完整：①正确连接电路后，闭合开关S；
②S、S 分别掷向a和c，调节滑片P，使电压表示数为2.5V；
1 2
③___________，测出电阻R两端的电压U；
④小灯泡的额定功率表达式P =___________（用已知量和测量量符号表示）。
额
