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第第十十八八章章 电电功功率率((原原卷卷版版))
课课时时1188..33 测测量量小小灯灯泡泡的的电电功功率率
2022年课程标准 物理素养
物理观念:加深对电功率的理解,会测算小灯泡的额定功率和实际功
率,进一步练习使用电流表、电压表和滑动变阻器;
科学思维:知道测量小灯泡功率的原理,会测小灯泡的额定功率和实
3.4.5结合实例,了解电功和电
际功率;
功率。知道用电器的额定功率和
科学探究:通过实验,体验小灯泡的电功率随它两端电压的变化而变
实际功率。
化的规律;
科学态度与责任:通过实验认识用电器正常工作与不正常工作对用电
器的影响,培养学生科学使用用电器的意识。
知知识识点点一一、、用用电电流流表表和和电电压压表表测测量量小小灯灯泡泡的的电电功功率率
1.伏安法测量小灯泡的电功率
实验目的 用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率
(1)原理:P=UI。
实验原理
(2)根据电功率的计算公式P=UI,用电压表测量小灯泡两端电压,用电流表测通过小灯泡的电流,就
和方法
可以求出小灯泡的电功率。
实验器材 两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个(额定电压2.5V)、灯座、开关、导线
实验电路
图和实物
图
甲 乙
(1)根据实验要求,设计电路,画出电路图(如图甲所示)。
(2)按照图甲所示电路图连接实物电路,如图乙所示。在开关闭合之前,将滑动变阻器的滑片移到阻
值最大处(保护电路)。
实验步骤 (3)检查连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,
观察此时小灯泡的发光情况,记下此时电压表和电流表的示数,填在实验数据记录表中。
(4)调节滑动变阻器的滑片(改变小灯泡两端电压,实现多次测量),使小灯泡两端电压低于额定电
压,观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同,记下此时电压表和电流表的示数,数据记录表中。
(5)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数约为额定电压的1.2倍,观察此时小灯泡的发光情况与
在额定电压下的发光情况有什么不同,记下此时电压表和电流表的示数,数据记录表中。
(6)实验结束后,断开开关,将连接电路的导线拆开,并整理好实验器材。
(7)根据测出的三组数据(不是为了求平均值,而是为了得到不同电压下的实际功率),计算出小灯
泡在不同发光情况下的电功率,并填在实验数据表中。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 小灯泡的亮度
实验数据 1 2.5 0.24 0.6 正常
记录表 2 2.0 0.20 0.4 较暗
3 3.0 0.28 0.84 较亮
(1)分析表格中的实验数据后,发现小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡电功率越大,小灯泡越亮。
分析论证 (2)小灯泡的亮度时由它的实际功率决定的。
(3)小灯泡的实际电功率有多个,额定功率只有一个。
当U =U 时,P =P ,小灯泡正常发光,测得P =0.6W。
实 额 实 额 额
实验结论 当U U 时,P >P ,小灯泡发光较亮。
实 额 实 额
2.实验注意事项
电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如,额定电压为 2.5V的小灯泡,至少选两节干电池作为电
源。
(1)电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。
①若小灯泡的额定电压时2.5V,则选择0—3V量程;
②若小灯泡的额定电压时3.8V,则选择0—15V量程。
(2)电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。
选择器材 ①若知道小灯泡的额定电压和额定功率,则可以计算出小灯泡的额定电流的大小,电流表的路程略
大于额定电流即可;
②若不能求出额定电流大小,可用试触法确定电流表的量程。
③因为常见的小灯泡(额定电压1.5V—3.8V)额定电流均小于0.6A,故无特殊说明,电流表的量程
可以直接选择0—0.6A量程。
滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流,滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电
阻差不多,以使滑动变阻器的调压效果明显。
(1)连接电路前,要把开关断开,防止由于电路连接错误而发生短路,损坏电路元件。
(2)连接电流表和电压表时,注意电流从“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出。
连接电路
(3)连接滑动变阻器时,要“一上一下”选用接线柱。闭合开关前需把滑动变阻器的滑片置于阻值
最大处,防止电路中电流过大,损坏电路元件。
(1)移动滑动变阻器的滑片时,要紧盯电压表的示数。
(2)调节小灯泡两端的电压高于额定电压时,要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片,实际电压不能超
过额定电压的1.2倍,同时通电时间不易过长,否则容易烧坏小灯泡。
操作细节
(3)实验完毕,一定要先断开开关,然后再拆卸电路,整理器材。
(4)分析数据时,不能把三次的电功率取平均值,因为这三次的电功率是三个不同电压下的电功
率,求平均值无任何意义。
辨析比较:三三个个伏伏安安法法测测量量实实验验的的辨辨析析
伏安法测小灯泡电功率 伏安法测小灯泡电阻 伏安法测未知电阻不 原理 P=UI
同
点 多次测量 获得不同电压下小灯泡的电 得到不同电压下灯丝的电
的目的 功率 阻,研究灯丝电阻与温度的 取平均值,减小误差
关系
相
同
电路图
点
所测
都需要测出电压U和电流I
物理量
3.伏安法测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析
常见故障现象 原因分析
电源、电流表、导线、开关或滑动变阻器损坏,或接
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数
线柱接触不良
(1)滑动变阻器接成定值电阻;(2)滑动变阻器滑
闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表有示数
片在阻值最大处还为调节;(3)电源电压过低
灯泡不亮 (1)电流表、电压表位置互换了;
闭合开关,灯泡不亮,电流表指针几乎不偏
(2)灯泡处断路,即灯泡的灯丝断了或灯座接触不
转,而电压表示数却很大,接近电源电压
良;
闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,电压表
灯泡短路
无示数
闭合开关,电流表或电压表的指针偏转角度很 (1)电流表或电压表的量程过大;(2)电源电压太
小 低;(3)滑动变阻器接入电路的阻值过大
电表问题 闭合开关,电流表或电压表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了
闭合开关,电流表或电压表指针的偏转角度超 (1)电流表或电压表量程选择过小;(2)电路中出
过电表的量程 现短路;(3)滑动变阻器接入电路中的阻值太小
开关问题 连接电路时,接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时,开关一直处于闭合
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,电表示
滑动变阻器同时接入了上面(或下面)两个接线柱
数及灯泡的亮度均无变化
闭合开关,无论怎么调节滑动变阻器,电压表
电源电压过低
示数总小于灯泡额定电压
滑动变阻
无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数总大于 (1)电源电压过高;(2)选用滑动变阻器最大阻值
器问题
灯泡的额定电压 过小
闭合开关瞬间,灯泡发出强光后熄灭,电流表 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器
指针偏转后又回到零刻度线处,电压表仍有示 的滑片没有置于阻值最大位置,导致灯泡两端电压过
数 高,灯泡灯丝熔断
拓展延伸:用用单单一一电电表表测测小小灯灯泡泡额额定定功功率率的的典典型型电电路路
方法 电路原理图 直接测量的物理量 小灯泡的电功率表达式变化开关S,调节滑动变阻器,使电流表A、A
1 2
(U =IR)
的示数分别为I、I 额 1 0
1 额
安阻法
只闭合开关S、S,调节滑动变阻器,使电流
1 3
表示数为I ;保持滑片位置不变,断开开关
额 U =(I-I )R
额 1 额 0
S,闭合S、S,电流表示数为I
3 1 2 1
闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,使电压表
V、V 示数分别为U、U
1 2 1 额
闭合开关S,开关S 与1端闭合,调节滑动变
1 2
阻器,使电压表示数为U ;保持滑片位置不
额
伏阻法
变,把开关S 与2闭合,记录此时电压表示数
2
为U
1
保持电源电压U不变,闭合开关S,调节电阻
箱至恰当的数值,使电压表示数为U ,记录此
额
时电阻箱的阻值R
0
【典例1】(2024·安徽亳州·三模)在测量小灯泡电功率的实验中,使用的小灯泡上标有“2.5V”
的字样,为了测量在2.5V、3.0V和2.0V三种电压下的电功率,部分实验操作如下:
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将未连接完成的电路连接完整,要求连接好后便可进行实验
;
(2)连接好电路后,闭合开关试触,电流表和电压表均有较小偏转,于是再次闭合开关,
,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)为了测量小灯泡两端电压为3.0V时的电功率,继续调节滑动变阻器,由于不小心将滑动变阻
器滑到了最小阻值处,此时小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,则两电表的偏转情况是 (填选
项符号)。
A.电压表偏转到最右边,电流表不偏转
B.电压表不偏转,电流表偏转到最右边C.两电表均偏转到最右边
D.两电表均不偏转
【典例2】(2024·河北唐山·二模)小宇想测量额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率,它正常工
作时的电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,三个
不同规格的滑动变阻器(规格分别为“10Ω 0.5A”“50Ω 0.2A”和“50Ω 0.5A”),导线若干。
(1)小宇设计了图甲所示电路,他应选规格为 的滑动变阻器才能完成实验;
(2)图乙是小宇根据电路图连接的实物图,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,
经检查是由于一根导线连接错误,请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线
;
(3)小宇排除故障后,继续实验。实验中、当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所
示,则小灯泡的额定功率是 W,此时滑动变阻器接入电路的阻值约为 Ω(计算结果保留一位
小数);
(4)小月同学准备利用图乙中连接好的实物电路,探究电流跟电阻的关系。实验时,她将小灯泡分
别换成多个已知阻值的定值电阻R,保持电压表示数始终为如图丁所示,并记录各次电流表的示数,在不
更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,更换的定值电阻的阻值范围是: Ω到 Ω;
【拓展】小月打算增加一个阻值为10Ω的电阻 ,只利用一只电表,通过简单操作(开关S接a、b
各一次)来测量小灯泡的额定功率,如图戊,方案1、方案2是小月设计的两种不同的电路图,能否测出
小灯泡的额定功率,下列判断正确的是 。
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.方案1不能,方案2能
D.方案1能,方案2不能
知知识识点点二二、、利利用用电电能能表表测测量量用用电电器器的的电电功功率率
用电能表测出待测用电器在某段时间内消耗的电能,利用停表(秒表)测出所用时间,然后用公式
实验原理
进行计算
实验器材 待测用电器、电能表、停表(秒表)
(1)从电能表表盘上记下用电器每消耗1kW·h的电能,电能表的转数N(或指示灯闪烁次数N);
(2)断开家里其他用电器的开关,只让待测用电器在正常负荷下稳定工作;
(3)用停表测量待测用电器工作时电能表转盘转数n(或指示灯闪烁次数n)所用时间;
实验步骤
(4)断开待测用电器开关,计算其电功率。电能表转盘转数n(或指示灯闪烁次数n)时所消耗的电
能为 ,用电器的实际电功率 。【典例3】小梅家有一台电吹风机,既能吹冷风也能吹热风,电路图如图甲所示,小梅在家中把该
吹风机单独接入家庭电路正常工作,并使其吹热风,发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈,已知
电动机额定功率是40W。求:
(1)如甲图,开关S 闭合,S 断开,电吹风吹______风(选填“热”或“冷”);
1 2
(2)电吹风电热丝额定功率_______;
(3)若电动机线圈电阻为5Ω,计算电吹风正常吹热风6min,电热丝与电动机产生热量的比值
_______。
知知识识点点三三、、知知识识导导图图
问问题题一一::实实验验电电路路与与器器材材
1.实验器材的选择原则
(1)电压表、电流表的选择原则:在满足量程要求的前提下尽可能选择小量程,以使测量结果的精
确度更高。
(2)滑动变阻器的选择:①看允许通过的最大电流是否符合要求;②看最大阻值是否符合电路调节
要求。
2.电路故障分析
(1)首先要根据题干给出的条件确定是断路还是短路:电流表有(无)示数,说明电流表所在电路
时通路(断路);电压表有(无)示数,说明电压表两接线柱到电源两极的电路时通路(断路);(2)然后再分析、判断是哪一部分发生断路或短路。
【典例1】(2022秋·河南三门峡·九年级统考期末)在“测量小灯泡的电功率”实验中,闭合开
关后,灯泡正常发光,如果小灯泡的灯丝断了,会出现下列哪一种现象( )。
A.电流表的指针满偏 B.电压表的示数接近电源电压
C.电压表的指针不偏转 D.滑动变阻器可以改变电压表的示数
【变式1-1】(2022秋·河南信阳·九年级统考期末)如图是探究并联电路电流特点的一种实际用
电器,闭合开关S,灯泡L、L 都发光。过一会儿,由于灯泡L 的质量问题,灯丝被烧断了。则下列说法
1 2 1
正确的是( )。
A.滑动变阻器实际功率变大
B.灯泡L 额定功率变大
2
C.灯泡L 亮度不变
2
D.灯泡L 亮度变亮
2
【变式1-2】(2022·山东滨州·九年级期末)在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L 亮,灯L
1 2
不亮,电流表和电压表均有读数。则故障原因可能是( )。
A.L 断路 B.L 短路 C.L 断路 D.L 短路
1 1 2 2
问问题题二二::伏伏安安法法测测小小灯灯泡泡电电功功率率
【典例2】(21-22九年级上·河南驻马店·期末)在“测量小灯泡电功率实验”中,物理兴趣小组
设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有:电源(电压恒为6V),滑动变阻器R(10Ω 1A)、R
1 2
(20Ω 1A),标有“2.5V”字样的小灯泡(电阻约为10Ω)。
(1)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是 (选填“R”“R”);
1 2
(2)请用笔画线代替导线将图乙的实验电路连接完整;
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数;假定电路故障只有一处,你认为造成这一现象的原因可能是 (选填字母);
A.小灯泡短路 B.小灯泡灯丝断了
C.电流表短路 D.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表读数为2V;若要测量小灯泡的额定
功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移,使电压表示数达到
V为止,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W;
(5)根据收集到的实验数据,同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中,勤于
思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,你认为其主要原因是
。
【变式2-1】(2022·山东淄博·九年级期末)关于小灯泡的几个小实验。
(1)测量标有“2.5V”小灯泡的额定功率。
①请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,且滑动变阻器的滑片P向左端移动时,电
流表示数变大,连线不得交叉;______
②闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不发光,小英猜想可能的原因:①小灯泡的灯丝断了;②
小灯泡短路;③滑动变阻器断路。她再观察,发现电流表示数为零,由此可判断猜想 ______是错误的;
又进一步观察到电压表有示数,最终确定猜想 ______是正确的;(两空均选填“①”“②”或“③”)
③问题解决后,小美移动滑片,眼睛观察 ______的示数(选填“电压表”或“电流表” ),当示
数为 ______时,说明小灯泡正常发光。测量完灯泡的额定功率后,小美又测了几组数据,并绘出小灯泡
的I-U图像如乙图所示,小灯泡的额定功率为 ______W;继续分析乙图可知,小灯泡两端的实际电压越
______,实际功率越大。小美利用图乙计算出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现小灯泡在不同电压下
电阻不同,是因为灯泡电阻受 ______影响;
(2)同组的小明将自己实验用的一个小灯泡和小美的“2.5V 0.3A”的小灯泡串联接在电路中,闭
合开关后,发现小美的小灯泡发光较亮,自己的小灯泡发光较暗,根据所学知识,可以判断出 ______的
小灯泡电阻大。(选填“小明”或“小美” )
【变式2-2】(2022·山东德州·九年级期末)如图所示,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。(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整;( )
(2)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的
操作应是___________;
(3)问题解决后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.3V时,为了让灯泡正常发光,此时应
将滑片向___________(左/右)侧移动;
(4)当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为___________W;
(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___________;
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.25 0.28 0.37
(6)要完成上述表中数据测量,实验中滑动变阻器的总阻值至少为___________Ω;
(7)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”)。
问问题题三三::单单一一电电表表测测小小灯灯泡泡电电功功率率
1.测量小灯泡额定功率基本方法是伏安法,其他方法都是在伏安法基础上衍生出来的。
(1)只有电流表时:利用并联电路电压相等的规律,用电流表和已知阻值的定值电阻串联,然后与
小灯泡并联,间接测出小灯泡两端的电压;
(2)只有电压表时:利用串联电路电流相等的规律,将已知电阻和小灯泡串联,用电压表测出已知
电阻两端的电压,便可以间接测出通过小灯泡的电流。
22..利利用用电电能能表表测测用用电电器器的的电电功功率率::解题通法:用电能表测用电器电功率的原理
由实际转数n,求得消耗的电能 ,则用电器的电功率为 。
【典例3】(2022·山东泰安·九年级期末)测一额定电压为U的小灯泡的额定电功率实验时,发现
0
没有电压表,利用一个已知电阻R、若干开关、电源电压为U的学生电源和导线。她设计出如图所示电路
0
图,所有开关断开,将滑动变阻器阻值调到最大。闭合开关S、S 调节滑动变阻器的滑片,直到电流为
1
,保持开关S闭合和滑动变阻器的滑片位置不动,闭合开关S 后断开开关S,记下此时的电流I,则小灯
2 1
泡的额定电功率为( )。A. B. C. D.
【变式3-1】(2022·山东滨州·九年级期末)小华在测额定电压为2.5V小灯泡的功率实验中,连
接了图甲所示的部分电路。
(1)在连接滑动变阻器时,要求滑片P滑到最右端时,能够起到保护电路的作用,小华应该将从电
流表负接线柱连出导线接在滑动变阻器的______(选填“A”或“B”)接线柱上;
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置,小华发现小灯泡始终不发光,电流表指
针指在零的位置几乎不动,电压表有示数,则故障原因可能是( );
A.滑动变阻器的滑片P与电阻线接触不良
B.小灯泡发生短路
C.小灯泡与底座上的金属触头接触不良
D.电流表发生短路
(3)实验中,图乙是小灯泡正常发光时的电流表表头,请你帮助小华完成下面表格。请完善表格中
数据:①______;②______;
实验序号 U/V I/A P/W
1 2.0 0.42 0.84
2 2.5 ① ②
3 2.8 0.54 1.51
(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现
0
有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将S 拨到触点______(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为
l 2
______V;
②再将开关S 拨到触点______(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
2③灯泡额定功率的表达式为P =______(用已知量和测量量表示)。
额
【变式3-2】(2022·四川遂宁·九年级期末)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小
灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )。
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
【【基基础础强强化化】】
1.(2022·山东烟台·九年级期末)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某同学连接好电路,闭
合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时,电压表的读数也随着变
大,反之,随着变小,则发生这一现象的原因是( )。
A.电压表的正、负接线柱接错了
B.电压表的量程选择不合适
C.电压表坏了
D.电压表与滑动变阻器并联
2.(2022·四川广元·九年级期末)如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入
下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )。
A.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——仅仅为了保护电路
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
3.(2022·广东广州·九年级期末)做某一个电学实验,下表是同一电路正确接线时的多组电压表
和电流表的数据,可能是在进行下列哪些实验探究中收集的( )。实验次
1 2 3 4 5 6
数
电压U/V 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
0.2 0.3 0.4 0.4 0.5 0.5
电流I/A
6 4 2 8 2 4
①探究通过导体的电流与电压的关系 ②测量小灯泡的电功率
③测量小灯泡的阻值 ④测量定值电阻的阻值
A.①④ B.③④ C.①③ D.②③
4.(2022·广东佛山·九年级期末)小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额
定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右。现有如下器材:电源(电压为6V)、电流表、电压表、开关各一
个、导线若干、滑动变阻器。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是______;
(2)闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,测得多组数据,画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的
关系图象(如图丙),则小灯泡的额定功率为______W。在多次测量中,小明还发现: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”)。
5.(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒
定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,导线若干(导线电阻忽略不
计)。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,电路中的
电流变小;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,可能是灯泡 。然后多次测
量并记录数据(如下表所示)。当电压的表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所
示,计算此时小灯泡的阻值为 Ω(精确到0.1);(3)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是 。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯
灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻 ,实际电功率较大,灯丝容易熔断;
(4)继续移动滑片,当小灯泡两端电压达到3V时,小灯泡的电功率可能是 W(选填
“0.84”、“0.9”、“1”)。如果想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行?
;
(5)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电
路,测出了 的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为 ;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为 ;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则: (用 、 和R表示)。
实验次数 1 2 3 4 5
微
发光情况 不亮 暗 明亮 耀眼
光
电压U/V 0.5 0.9 1.5 2.5 2.8
0.2
电流I/A 0.16 0.22 0.30
0
电阻R/Ω
6.(2022·广东韶关·九年级期末)几个同学在做“测定小灯泡额定功率”的实验时,电源电压为
4.5V,小灯泡的额定电压为3.8V,阻值约为12Ω。如图所示是小勇同学连接的实物电路。
(1)根据题目要求,把图中的电路补充完整;______ ;
(2)在正确连接电路时,开关必须_______,滑动变阻器的滑片应移至______端(填A或B)。实验
时,要使小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器使电压表的示数为______V,若此时电流表的示数如图所
示,电流为_____A,那么小灯泡的额定功率是_______W;
(3)明明同学分析下表1、2、3次数据,发现三次小灯泡的电阻逐渐增大,你认为造成小灯泡电阻
增大的原因是灯丝_______发生了变化;次数 1 2 3
电压/V 2.0 2.5 2.8
电流/A 0.28 0.30 0.31
(4)如图所示,当电压表的示数是1.2V时, 为测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作
为:______ 。
【【素素养养提提升升】】
7.(2022·四川遂宁·九年级期末)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5 V小灯泡的额
定功率,下列说法错误的是( )。
A.闭合开关前,滑片P应滑到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.当电压表示数为2.5 V时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率
D.实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
8.(2022·四川省德阳市第二中学校九年级期末)测额定电压是3.8V小灯泡的额定功率和正常发
光时的电阻的实验中:
①按实验要求,把下左图中所给实物连接图补充完整____。
②开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应放在______端。(左、右)
③实验时,调节滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数为_____V。此时电流表示数如下图所
示,则通过小灯泡的电流是_____A,小灯泡的额定功率是________W,小灯泡正常发光时的电阻是
________Ω。9.(2022·广东广州·九年级期末)学习小组想探究当小灯泡两端的电压增大时,其实际功率和亮
度的变化情况。图1是实验电路图,实验提供的小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)按图1在图2中正确连接实物,要求滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电
阻值变大________;
(2)正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表和电压表的指针都有偏转,灯泡却不亮。小明认
为一定是因为灯丝烧断了,他的判断是否正确?________;依据是________;
(3)解决以上问题后,继续做实验。小明移动滑动变阻器的滑片,记录电压表示数、电流表示数及
灯泡亮度如表:
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.61 1 1.5 2.5 3 4.3
电流I/A 0.11 0.2 0.35 0.7 0.94 1.4
灯泡亮度 微微发光 偏暗 较亮 亮 很亮 忽然烧坏
由上表可得,小灯泡两端电压越大,它的实际功率________(选填“越大”、“越小”或“不
变”);小灯泡正常发光时的功率为________W;
(4)小红认为不需要滑动变阻器,只通过增加干电池(每节1.5V)的节数也能记录多组实验数据完
成该探究实验,你觉得可行吗?________;为什么?________。
10.(2024·江苏无锡·二模)小明学习了电学知识后,在实验室找来了一个额定电压为“ ”的
小灯泡,计划测定该小灯泡正常发光时的电阻和功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如
下实验,已知电源电压恒为 ,滑动变阻器规格为“ , ”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物图连接完整 ;(要求闭合开关后,滑片右移,灯
泡变亮)
(2)连接好电路后闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表均没有示数;移动滑片后,发现灯泡仍然
不亮,电流表和电压表仍然没有示数。则电路的故障可能是 ;
A.灯泡断路 B.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,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向移动,同时注意观察 (选填“电流表”“电压表”或“灯泡”),直到灯泡正常发光;
(4)经过多次测量,小明绘制了小灯泡的 图像,如图丙所示,则该小灯泡正常发光时的电阻
为 ,小灯泡的额定功率为 W;
(5)小明和小华经过思考,将电压表改装为间接测量电阻大小的仪表,分别设计了如图丁所示的方
案(电源电压恒定不变),并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为 、 、 ,
闭合开关,电压表指针分别指向 、 、 的刻度线,并在表盘相应位置标出了电阻的数值(图
戊),以此方法再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了。由以上数据可知:电源电压为
V,定值电阻 的阻值为 ;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:
在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值 (大于/小于/等于)小明改装
的电压表所能测量的最小电阻值。
11.(2022·广东江门·九年级期末)在“测小灯泡功率”的实验中,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)连接电路时开关应______,正确连接电路后(如图甲所示),先测小灯泡两端电压为2V时的
电功率,若要继续测量小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或
“右”)移动,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流是______A,小灯泡的
额定功率为______W;
(2)用一个10Ω的定值电阻R和一个单刀双掷开关替换了电流表,设计了如图丙所示的电路并完
0
成了该实验(电源电压不变);
①闭合开关S,S 接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U
1 1
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S 接a,读出此时电压表示数为U
1 2
③R的电流I=______,小灯泡额定功率P =______(以上两空用R、U、U表示)。
0 0 额 0 1 2
【【能能力力培培优优】】
12.(2024·江西吉安·模拟预测)【实验名称】测量小灯泡电功率
【实验器材】电池组、开关、导线、滑动变阻器、待测小灯泡、电流表和电压表等
【实验原理】本实验的实验原理是 ;
【实验步骤】
如图甲所示,小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为6V不变。小灯泡的额定电压为
2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器A和“50Ω 2A”的滑动变阻器
B。(1)本实验中应选择滑动变阻器 (选填“A”或“B”);
(2)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作
是 ;(填字母)
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示。要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”)端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的
示数如图丙所示。则小灯泡的额定功率为 W。
【拓展】小明根据小灯泡的 图象(如图所示),分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而
(选填“增大”“不变”或“减小”),你认为原因是 。
13.(2022·广东珠海·九年级期末)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯
泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“30Ω,1A”。
(1)请你用笔画线代替导线连接图甲中的实物图;( )
(2)连接电路时,开关要 _____;
(3)实验时,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 _____(选填“左”或“右”)移动;
(4)多次移动滑片,记录数据,得到通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示。分
析交流时,实验小组有以下的讨论:
①图中阴影部分的面积在数值上等于小灯泡此时的 _____;
②根据图像,可知小灯泡的额定功率为 _____W;还可求出此时滑动变阻器的电功率为 _____W;
③在实验过程中,灯泡电阻会变化。如调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值减小ΔR,观察到灯
1
泡变亮,若小灯泡的阻值相应变化ΔR,则ΔR_____ΔR(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
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