文档内容
模块四 电学
专题07 电功率之多种方法测电功率
*知识与方法
一、伏安法测小灯泡功率
1.实验原理：P=UI
2.实验器材：电压表、电流表、已知额定电压的小灯泡、滑动变阻器、电源、开关、导线。
3. 滑动变阻器的作用：
（1）保护电路：闭合开关前，应调节滑动变阻器的滑片至接入电路阻值最大处；
（2）改变小灯泡两端的电压，实现测量小灯泡不同电压值下的实际功率。
4. 电压表和电流表的选择：
(1) 电压表的量程应≥1.2U ；
额
1.2U
额
R
(2) 电流表的量程应≥ 灯
5. 滑动变阻器规格的选择：
（1）允许通过滑动变阻器的最大电流应大于灯泡的额定电流，因为滑动变阻器和灯泡串联，所以滑动变
阻器最大阻值最好和灯泡电阻相差不多，这样调节效果更明显；
（2）有时需要根据题目中具体数据，计算滑动变阻器实际接入电路的最大值，最大阻值应大于等于这一
最大值。
6.说明：
（1）在移动滑动变阻器的滑片时要注意，灯泡两端的实际电压不能超过额定电压的1:2 倍，同时超过时
间不宜过长，否则容易烧坏灯泡；
（2）处理数据时，要注意小灯泡不同电压值下的实际功率不能求平均值，否则没有意义。
二、特殊方法测小灯泡功率1.伏阻法测小灯泡的额定功率：
器材：待测小灯泡（U 已知）、电压表、已知阻值的定值电阻R、开关、滑动变阻器。
额 0
实验步骤：
（1）如图连接电路，闭合S、S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U ，记入表格；
1 额
（2）断开S，闭合S，保持滑片位置不变，读出电压表的示数U，记入表格；
1 2
U （U—U ）
额 额
R
（3）利用公式P = 0 计算，记入表格。
2.安阻法测小灯泡的额定功率：
器材：待测小灯泡（U 已知）、电流表、已知阻值的定值电阻R、开关、滑动变阻器。
额 0
实验步骤：
（1）如图连接电路，闭合S、S，调节滑动变阻器，使电流表的示数为，记入表格；
2
（2）断开S，闭合S，保持滑片位置不变，读出电流表的示数I，记入表格；
2 1
U
额
U （I— ）
额
R
（3）利用公式P = 0 计算，记入表格。
*针对训练一、实验题
1．（2023秋·广东深圳·九年级统考期末）如图所示，小明同学做“测量小灯泡电阻”实验，所用电源为两
节干电池。
（1）该实验的原理是（用公式表示） _____；
（2）请用笔代替导线，将图乙的实物电路连接完整_____；（要求当滑片向右移动时，灯泡变亮）
（3）小明同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮，移动滑动变阻器滑片，灯泡
亮度不变。导致上述现象的两个原因是：①_____；②_____；
（4）利用此电路，你还可以完成哪些实验？（举一个例子） _____。
2．（2023秋·河南洛阳·九年级统考期末）小明同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的额定电功率，实验中
电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最______（左/右）端；
（2）闭合开关的瞬间，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针迅速向右偏转，为了保障电路元件的安
全，小明迅速断开开关。由此可推断出电路的故障是______；
（3）排除故障后，小明继续进行实验。他移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙
所示，则小灯泡的额定功率______W，此时滑动变阻器阻值为______Ω；
（4）同组的小惠同学也设计了一个电路，如图丙所示，测出了该小灯泡的额定功率，其中，定值电阻的
阻值是 ，小灯泡的额定电压为U ，正确的操作过程如下：
额
①只闭合开关S和S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I ______A；
2 1
②只闭合开关S和S，保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为I；
1 2③用测量值I、I 和小灯泡的额定电压U 表示小灯泡的额定功率，P ______。（用已知物理量的符号
1 2 额 额
表
3．（2023秋·河北廊坊·九年级校联考期末）铭铭用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定
功率；
（1）请你用笔画线代替导线，帮铭铭把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时灯泡变亮
___________；
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是
___________；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时电流表的示数如图
乙所示，则小灯泡的额定功率是 ___________W；
（4）完成实验后，铭铭又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U 的小灯泡的额
额
定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R，请将实验步骤补充完整；
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 ___________，小灯泡正常发光；
2 1
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S，断开S，记录电压表示数为U ；
1 2 滑
③小灯泡额定功率的表达式P =___________（用已知量和所测物理量符号表示）。
额
4．（2023秋·山东济宁·九年级统考期末）如图1为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电
源电压恒为3V不变。(1)用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整，连接导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处______；
(2)小玲同学连好电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，但小灯泡不亮。接下来应进行的操作
是______；（选填“A”“B”“C”或“D”）
A．检查电路是否出现断路 B．检查电路是否出现短路
C．断开开关，更换小灯泡 D．移动滑动变阻器的滑片继续观察
(3)问题解决后，继续进行实验，某时刻，小玲发现电压表的示数如图2所示，要测量小灯泡的额定功率，
她应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图3
所示，则小灯泡的额定功率为______W；
(4)若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是______；（选填“A”或“B”）
A．探究电流与电阻的关系
B．探究电流与电压的关系
(5)小玲同学实验过程中发现电压表已损坏，她找到一只阻值为5Ω的定值电阻，测量出了小灯泡的额定功
率，设计方案如图4所示，实验中调节滑动变阻器滑片，使电流表A 的示数为______A后，再读出电流表
2
A 的示数，从而算出小灯泡的额定功率。
1
5．（2023秋·陕西榆林·九年级统考期末）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V恒定不变，
小灯泡的额定电压为2.5V（电阻约为10Ω）。（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮）；
( )
（2）闭合开关前，应将滑片移到 ___________端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关发现灯泡不亮移动滑片灯泡仍不亮，突然小明的文具盒掉到桌上，灯泡亮了，小明敲了几
下桌子，灯泡又熄灭了。出现这种故障的原因是 ___________；
A．开关短路 B．灯泡短路 C．电压表断路 D．灯泡接触不良
（4）排除故障，再次闭合开关，移动滑片，当电压表的示数为 ___________V时，小灯泡正常发光，此时
电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________W；
（5）实验中滑动变阻器的最大阻值不能小于 ___________Ω；
（6）完成实验后，爱动脑筋的小明又设计了一种不用电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计的电路
图如图丙所示，请将下列实验步骤补充完整；
①检查电路无误后，闭合开关S和S，断开开关S，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U ；
1 2 额
②___________，闭合开关S和S，断开开关S，读出电压表的示数U；
2 1 1
③小灯泡额定功率的表达式：P =___________（用U 、U、R 表示）。
额 额 1 0
6．（2023秋·广东梅州·九年级校考期末）小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有
“2.5V”字样。（1）如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；(
)
（2）连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是
______（选填标号）
A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合 C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表
是否断路
（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向________（选填“A”或“B”）端移到某一位置，
才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为________W；
（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R 是阻值已知的定值电阻。
0
请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S 拨到触点________（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示
1
数为小灯泡的额定电压U；
1
②保持滑片的位置不动，再将开关S 拨到另一触点，读出电压表的示数U；
1 2
③用U、U、R 表示小灯泡的额定功率，则表达式P=_________。
1 2 0
7．（2023秋·山东泰安·九年级校考期末）某实验小组的同学用“伏安法”测量小灯泡电功率，待测小灯泡
额定电压为3.8V，小灯泡的额定功率估计在1W 左右。
（1）请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接，连线时导线不能交叉______；
（2）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，
产生这一现象的原因可能是______；
（3）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为______V 时，小灯泡正常发光， 此时电流
表示数如图甲所示，则灯泡的额定功率为______W；
（4）另一组的同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后发现连线正确，
请你找出实验中两个操作不当之处：
①______，②______；（5）小组的其他同学设计了如图丙所示的电路图，利用它也可以测出上面的小灯泡的额定功率（图中电
源电压保持不变，定值电阻的阻值为R），具体操作如下：
①将开关S拨到“2”，闭合开关 S，接下来的操作是______；
1
②断开开关S，将开关S拨到“1”，保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合开关 S，记下此时电压表的
1 1
示数为U；利用上面所测的物理量写出该灯额定功率的表达式 P=______。
8．（2023秋·河南三门峡·九年级统考期末）小冬在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有
“3.8V”字样。
（1）实验原理是_______；
（2）图甲为小冬连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在连接错误的这根导线上打“×”，并补画
正确的连线________；
（3）小冬正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时电路_______（选填“一定”或“不一
定”）出现了故障；
（4）移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为_______时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙
所示，该小灯泡的额定功率为_______W；
（5）该实验中的电路不能用来探究“电流与电压的关系”，原因是灯丝的电阻不是一个定值，其阻值受
______的影响；
（6）测量小灯泡的电功率时_______（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是_______。
9．（2023秋·山东淄博·九年级统考期末）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡
的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路图甲补充完整（导线不能交叉）；______
（2）如果连接好电路后闭合开关，发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是
______（填选项前的字母）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路 C．移动滑动变阻器滑片 D．更换电源
（3）闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示为______V；若她想测量小灯泡的额
定功率，应将图甲中滑片P向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小强同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图像，根据
图像信息，计算出小灯泡的额定功率是______W，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω；在多次测量中还
发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比在增大，造成这一现象的原因是______；
（5）该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有______的作用；
（6）小明同学利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表的示数始
终为如图乙所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了
能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于______Ω。
10．（2023秋·江苏淮安·九年级统考期末）实验老师为“测量小灯泡额定功率”准备了如下器材：电源
（电压恒为6V）开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为10Ω）、滑动
变阻器（“20Ω 1A”）、导线若干；
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片向右移动灯泡变亮）______；
（2）闭合开关前电流表的指针如图乙所示，其原因是______；
（3）故障排除后，调节滑动变阻器的滑片，并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示，
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”），这主要是受______的因素影响；
（4）由图丙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P，小灯泡的实际电流是额定电流一
1
半时的电功率为P，则P______P（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
2 1 2（5）若把这样的两只灯泡串联接在3V的电源上，则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是______W；
（6）小明打算增加一个已知阻值的电阻R，只利用一只电流表，来测量这个小灯泡的额定功率；经过小
0
组讨论设计了图丁和图戊两个电路图，你认为能测出灯泡额定功率的电路图是______图。
11．（2023秋·吉林长春·九年级校考期末）学明同学在“探究小灯泡亮度与实际功率关系”的实验中，电
源电压为6V，1个小灯泡额定电压为2.5V（电阻约10Ω），电流表、电压表各一只，滑动变阻器一个，开
关一个，导线若干，按照规范电路图组装电路。
序
电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电功率P/W 灯泡亮度
号
1 0.5 0.16 3.1 0.08 不亮
2 1.5 0.24 6.25 0.36 较暗
3 2.5 正常
4 3.0 0.30 10.0 0.90 很亮（1）学明共进行4次测量，并在表格中记录相关数据，当电压表为2.5V时，电流表如图甲，小灯泡的额
定功率为_______W；
（2）学明根据实验目的分析实验数据及现象，可以得出结论：小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变
______（选填“亮”或“暗”）；
（3）完成上述实验后，学明同学又设计了一种测量额定功率的方案，如图乙，定值电阻 R=10Ω。完成下
0
列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S 拨到触点_______（选填“A”或者“B”），移动滑片，使电压表的
1
示数为小灯泡的额定电压2.5V；
②保持滑片的位置不动，再将开关S拨到另一触点，读出电压表的示数为4.5V；
③则小灯泡的额定功率P=_______W。
12．（2023秋·吉林长春·九年级长春市第二实验中学校考期末）由于没有电压表，聪明的小强同学利用电
流表A 和已知阻值的定值电阻R 串联起来等效成一个电压表，并利用电流表A 等其他器材设计了如图甲
1 0 2
所示的电路图测量小灯泡的电功率（其中R 的阻值为5Ω，小灯泡的额定电压为2.5V）。
0
（1）小强连接好电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，两个电流表的示数却相同，则该电路的故障可能
是__________；
（2）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电流表A 示数为__________A时，小灯
1
泡就恰能正常发光；此时电流表A 的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为__________W；
2
（3）小灯泡I-U关系如图丙所示，由图丙可知：缓慢调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压为
1.25V，请说明：此时小灯泡的实际功率与四分之一倍的额定功率之间的关系__________？（写出必要的
文字说明及表达式）
13．（2023秋·河南郑州·九年级校考期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为
2.5V，电源电压为4.5V。小丽按照图甲正确连接电路后进行实验。（1）测量小灯泡电功率的原理是_________（用公式表示）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端；
（3）当灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，小灯泡额定功率为_________W；
（4）小丽在实验时调节滑动变阻器的滑片进行了多次测量，测量小灯泡电功率_________（选填“需要”
或“不需要”）多次测量求平均值；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为_________。根据其余正确数据发
现小灯泡灯丝电阻不是定值，分析原因是_________；
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.25 0.28 0.38
小灯泡亮
由暗到亮
度
（6）小丽忽然想起之前用两个完好的小灯泡，按照图乙所示的电路图进行实验探究时出现的实验现象：
闭合开关后，发现灯L 较亮，灯L 不亮。当时小丽还以为是L 的灯丝断了。通过对表格中内容的分析，
1 2 2
小丽明白了灯L 不亮的原因是_________；
2
（7）小明设计了如图丁所示的电路，用一个电流表测量额定电压为U 的小灯泡L 额定功率，已知定值电
额 2
阻的阻值为R，电源电压未知。请你完成下面的步骤：
0
①将电流表串联b点，只闭合开关S和S，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为_________，灯泡正常
1
发光；
②只闭合开关S和S，变阻器滑片位置和电流表位置保持不动，读出电流表示数是I；
2
③小灯泡L 的额定功率表达式为：P ＝_________（用字母U 、I、R 表示）。
2 额 额 014．（2023秋·重庆·九年级校考期末）花花同学在“测小灯泡额定电功率”的实验中，根据提供的器材：
电压恒为5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡L，电流表，电压表，开关和导线若干，另有标有
1
“30Ω，2A”的滑动变阻器R 和标有“5Ω，1A”的滑动变阻器R，完成以下实验：
1 2
（1）检查电路，花花发现一根导线连接错误，请将图甲中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导
线将电路连接正确______；
（2）本实验选择的滑动变阻器是______（选填“R”或“R”）；
1 2
（3）改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1.5V时，为使灯正常发光，滑片P应向______移动
（选填“左”或“右”）。花花根据实验数据绘制出如图乙的I-U图像，由图像可知小灯泡的额定功率为
______W，她还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随______的升高而变大；
（4）老师说：虽然电压表的内阻很大，但电路接通后仍有微小电流流过电压表；虽然电流表的内阻很小，
但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压，请你根据这一事实并结合改正后实物图分析判断，该电路
引起测量的小灯泡电功率偏______（选填“大”或“小”）；
（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P ______ P （选填“>”“<”或
实 额
“=”）；
（6）花花取来另一小灯泡L，灯丝材料、长度和额定电压与灯泡L 均相同，但L 比L 的灯丝粗，将L 替
2 1 2 1 2
换滑动变阻器，再闭合开关，可能损坏的是灯______（填“L”或“L”）；
1 2
（7）实验结束后，花花想设计几种单表测量该灯泡额定功率的实验方案，但发现电源意外损坏了，于是
她找来另一个未知电压的电源（电压恒定），在原有器材的基础上，增加了阻值已知的定值电阻R、和一
0
个单刀双掷开关。并设计了如图所示的电路图，实验中不拆卸导线，仅通过开关的断开闭合就能测出小灯
泡额定功率，其中符合要求的两项是__________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。A． B．
C． D．
