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第3 节 测量小灯泡的电功率
第十八章 电功率
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一、多选题
1．（2021·四川南充市·九年级期末）已知小灯泡的额定电压U 和定值电阻R 的阻值，下列哪些电路能准确
快速地测得小灯泡的额定功率（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】AC
【详解】
A．此图电压表测量灯泡两端的电压，电流表测流过灯泡的电流，滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压使
灯泡正常工作，最后用
可计算出灯泡的额定功率，故A 符合题意；
B．此图无法调节灯泡两端的电压达到其额定电压值，也无法测出灯泡正常发光时的电流，故无法测出灯
泡的额定功率，故B 不符合题意；
C．此图只闭合上面开关，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器的滑片可使灯泡正常发光；保持滑
片位置不动，只闭合下面开关，电压表测灯泡和定值电阻总电压，利用串联分压可计算出定值电阻两端的
电压，再由
计算出流过定值电阻的电流，由串联等流获得灯泡正常发光的电流，最后用
可
计算出灯泡的额定功率，故C 符合题意；
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D．此图无法单独测量灯泡两端的电压，所以不能调节灯泡两端的电压达到其额定电压值，也无法测出灯
泡正常发光时的电流，故无法测出灯泡的额定功率，故D 不符合题意。
故选AC。
2．（2020·河南洛阳市·九年级期中）有两盏灯L1、L2，灯L1规格为“3V 3W”，灯L2的规格为“6V
6W”，忽略灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（ ）
A．L1与L2灯丝电阻之比为2∶1
B．两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比为2∶1
C．两灯并联在电压为3V 的电源上，L1与L2消耗的实际功率之比为1∶4
D．当两灯串联在电压为9V 的电源上时，两灯能同时正常发光
【答案】BD
【详解】
A．由
可得，两灯泡的电阻分别为
则L1与L2灯丝电阻之比
故A 错误；
B．两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比
故B 正确；
C．两灯并联在电压为3V 的电源上，L1与L2消耗的实际功率之比
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故C 错误；
D．当两灯串联在电压为9V 的电源上时，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得，电路中的电流
此时两灯泡两端的电压分别为
此时两灯泡两端的电压均等于额定电压，所以两灯泡能同时正常发光，故D 正确。
故选BD。
二、单选题
3．（2020·湖北孝感市·九年级月考）型号为L1“220V 60W”，L2“110V 60W”，L3“36V 60W”的
灯泡在各自的额定电压下工作（ ）
A．L1最亮
B．L2最亮
C．L3最亮
D．亮度相同
【答案】D
【详解】
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，额定电压下的实际功率与额定功率相等。因为三只灯泡在各自的额定
电压下工作，实际功率等于额定功率，三个灯泡的实际电功率相等，均为60W，三只灯泡一样亮。故ABC
不符合题意，D 符合题意。
故选D。
4．（2021·江苏省泰州市苏陈中学九年级期末）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，
电源电压不变。闭合开关S 后，滑片P 从a 端移动到b 端，电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图
乙所示，则下列判断错误的是（ ）
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A．电源的电压为6V
B．图乙中C 点表示滑片位于中点时的状态
C．R2消耗的电功率先变大后变小
D．电路的最大总功率为3.6W
【答案】B
【详解】
当滑片P 在b 端时，R1、R2串联，电压表测R2电压，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V，则有
当滑片P 在a 端时，电路中只有R1，电压表示数为零，电流表示数为0.6A，R1 两端的电压即是电源电压
U
解得：U=6V，R1=10Ω
故A 正确，不符合题意；
B．电压表测R2的电压，当滑片P 在b 端时，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V，则滑动变阻器的最大
阻值为
当滑片位于中点时，
，
，此时电流为
图乙中C 点电流为0.4A，故B 错误，符合题意；
C．电路中的电流可表示为
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则滑动变阻器消耗的电功率为
当
时，
，当
时
当
时
综上可知，滑片P 从a 端移动到b 端，R2消耗的电功率先变大后变小，故C 正确，不符合题意；
D．电路的最大总功率
故D 正确，不符合题意。
故选B。
5．（2021·广东九年级期末）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——保持定值电阻两端电压不变
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
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【答案】A
【详解】
A．探究电流与电压的关系的实验中，保证定值电阻的阻值不变，需要改变定值电阻两端的电压，所以该
实验中滑动变阻器的作用为改变定值电阻两端的电压，故A 正确；
B．探究电流与电阻的关系的实验中，应保证定值电阻两端电压不变，所以该实验中滑动变阻器的作用为
保证定值电阻两端电压不变，故B 错误；
C．测量定值电阻的阻值的实验中，需要多次测量定值电阻的电压和电流值，所以在该实验中滑动变阻器
的作用为改变定值电阻两端的电压，并起到保护电路的作用，故C 错误；
D．测量小灯泡的电功率时，调节滑动变阻器可以改变小灯泡两端的电压，测量小灯泡在不同电压下的实
际功率，由于小灯泡的电阻会随电压的变化而变化，所以不能求平均电功率，故D 错误。
故选A。
6．（2021·广东广州市·九年级期末）如图所示，电源两端电压恒定。闭合开关，灯泡L1比灯泡L2亮，则
（ ）
A．L1的电阻比L2的大
B．通过L1的电流与通过L2的电流相等
C．若L1灯丝烧断，L2的实际电功率不变
D．若L2灯丝烧断，通过L1电流变大
【答案】C
【详解】
AB. 灯泡L1比灯泡L2亮，则可知灯泡L1实际功率更大，两灯泡并联，电压相等，则由
和
可知，灯泡L1的电阻小于L2，通过灯泡L1的大于通过L2的电流，故AB 不符合题意；
CD. 由于两灯泡并联，互不干扰，则当L1灯丝烧断时，L2的实际功率不变，当L2灯丝烧断时，通过L1的
电流不变，故C 符合题意，D 不符合题意。
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故选C。
7．（2021·全国九年级专题练习）电现象中有三个同学们非常熟悉的实验：a、探究电流与电压的关系；
b、伏安法测电阻；c、伏安法测电功率。这三个实验均要用到滑动变阻器，并多次测量电压和电流值。但
滑动变阻器的作用以及对测量数据的处理方式并不相同。下列说法正确的是（ ）
A．a 实验是为了多次测量求平均值来减小误差，滑动变阻器的作用主要是保护电路
B．b 实验是为了多次测量寻找普遍规律，滑动变阻器的作用主要是改变电阻两端的电压
C．c 实验是为了比较实际功率与额定功率，滑动变阻器的作用主要是改变灯泡两端的电压
D．三个实验都是为了多次测量求平均值来减小误差，滑动变阻器是为了控制电压一定
【答案】C
【详解】
A．a 探究电流与电压的关系，需要保持电阻一定，总结电压变化对电流的影响，多次测量电压和电流的目
的是寻找普遍规律，避免结论的偶然性，A 说法错误；
B．b 伏安法测电阻，需要多次测量电压和电流，得到不同电压下的电阻值，取平均值作为测量结果，目的
是求平均值，减小误差，B 说法错误；
C．c 伏安法测电功率，需要比较实际电压等于额定电压和不等于额定电压时灯泡的亮度以及实际功率与额
定功率的区别，滑动变阻器的作用是改变灯泡两端的电压，C 说法正确；
D．三次实验中，只有测电阻实验是求平均值，其他两次是为了使结论更具有普遍性，故D 选项错误。
故选C。
8．（2020·全国九年级课时练习）图甲中的A、B 分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U 图像，小灯泡和电阻的
连接情况如图乙所示，电源电压8V，下列说法不正确的是（ ）
A．小灯泡电阻随温度的增大而增大
B．灯泡的实际电功率为0.6W
C．电阻的阻值为20Ω
D．电阻的电功率为0.18W
【答案】D
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【详解】
A．定值电阻的U−I 图像是正比例函数，据此可知上方A 图像为小灯泡的U−I 图像，当灯泡两端的电压为
1V、2V、4V、8V 时通过的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A，由欧姆定律可知，灯泡的电阻依次为
5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω，由P=UI 可知，当灯泡两端的电压、通过的电流增大时，实际功率增大，灯泡的温
度升高，灯泡的电阻增大，所以，小灯泡的电阻随温度的增加而增大，故A 正确，不符合题意；
BCD．因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图像可知，电路中的电流
I=0.3A，UR=6V，UL=2V，灯泡的实际电功率为
PL=ULI=2V×0.3A=0.6W
电阻的电功率为
PR=URI=6V×0.3A=1.8W
定值电阻R 的阻值
故BC 正确，不符合题意；D 错误，符合题意。
故选D。
三、填空题
9．（2020·山东泰安市·九年级二模）两个小灯泡，甲标有“6V 0.6A”，乙标有“4V 0.5A”，现将它们串
联后接入电压为9V 的电路中，则______灯更亮。
【答案】甲
【详解】
由
可得，两灯的电阻分别为
两灯泡串联时通过它们的电流相等，由
可知，甲灯泡的电阻大，实际功率大，所以甲灯更亮。
10．（2021·全国九年级专题练习）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R 为滑动变阻器，其规格
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为“20 Ω 1.5 A”，闭合开关S，当滑片P 从一端滑到另一端的过程中，测到R 的电功率与通过它的电流
关系图像如图乙所示，则电源电压为________V，定值电阻R0的电阻值为________Ω。
【答案】12 10
【详解】
[1][2]由电路图可知，R0与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电
路中的电阻最大时，R 与R0串联，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I 小=0.4A，由欧姆定律
可得，电源的电压
①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由欧姆定律可得电源电压
②
由于电源电压不变，故由①②两式可得
可得电源的电压
四、实验题
11．（2021·广东佛山市·九年级期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额
定电压是2.5V，按图甲所示的电路进行探究。
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(1)若连接电路后闭合开关，电压表、电流表的示数都较小，灯泡几乎不发光，移动滑片P 也不能改变灯的
亮度，原因是把滑动变阻器的______（选填“AB”、“AC”或“CD”）接线柱接入电路。
(2)排除故障后，按图所示的电路继续进行实验，测出了灯泡的相关物理量，记录的数据和部分的计算结果
如下表，表中的实际功率还没计算出来。
次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
8.00
2
2.5
0.24
10.42
3
2.8
0.26
10.77
①第一次至第二次实验过程中，滑动变阻器的滑片P 应向______（选填“左”或“右”）端移动。
②根据表中数据可知，小灯泡的额定功率是______。
③灯泡的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是：小灯泡越
亮，它的实际功率越______。
(3)实验结束后同学们讨论：
①有同学认为：只需要把小灯泡换成______，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。
②有同学认为：用上表中灯泡的三次电阻的平均值代表它的电阻更准确。这种说法是错误的，原因是忽略
了______对小灯泡电阻的影响。
(4)完成上面实验后小明同学进行了反思，如果电压表损坏了，能不能用其他实验器材来完成实验呢，经过
思考，他选用了一个阻值为10Ω 的定值电阻，设计了如图乙所示的电路，请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，移动滑动变阻器滑片，使电流表的示数为______；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将开关S2拨到触点“2”，读出电流表的示数I；
③灯泡额定功率的表达式为P 额 =______（用已知量和测量量表示）。
【答案】AB 左 0.6W 大 定值电阻 温度 0.25A 2.5V×（I-0.25A）
【详解】
(1)[1]灯几乎不发光，移动滑片P 也不能改变灯的亮度，说明滑动变阻器接了下面两个接线柱。
(2)[2]需要增大灯泡分压，即减小变阻器分压，需要减小变阻器电阻，所以滑片左移。
[3]额定功率为
[4]根据P=UI 和表中数据可知，灯泡越亮，实际功率越大。
(3)[5]灯泡换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系。
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[6]灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均值代表灯丝电阻
无意义，该同学忽略温度对电阻的影响。
(4)[7][8]闭合开关S1，将S2拨到触点“1”，此时电流表测定值电阻电流，要使灯泡正常发光，灯泡两端电
压应为额定电压2.5V，此时定值电阻两端电压也是2.5V，所以要移动滑片，使电流表的示数为
在②中，因电路的连接关系没有改变，各电阻的电压不为，灯仍正常发光，通过定值电阻的电流保持不变，
根据并联电路电流的规律，通过灯的电流
灯泡额定功率的表达式为
五、计算题
12．（2020·河北唐山市·九年级一模）如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯泡L 上标有“18V
16.2W”字样，电流表的量程为
，电压表的量程为
，滑动变阻器最大阻值为90Ω。当闭
合开关S、S1时，移动滑片P，电流表的示数达到最大值，此时变阻器连入电路的电阻为Ra；当闭合开关
S、S2时，移动滑片P，电压表的示数达到最大值，此时变阻器连入电路的电阻为Rb且
，电阻R 两
端电压与变阻器连入电路的电阻关系如图乙所示。
求 (1)灯泡L 的电阻(灯丝电阻不随温度变化)；
(2)电源电压；
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(3)整个电路消耗功率最小时，滑动变阻器消耗的功率。
【答案】(1)
；(2)18V；(3)2.025W
【详解】
(1)根据
可得灯泡的电阻为
(2)当闭合开关S、S1时，灯L 与滑动变阻器组成串联电路，移动滑片P，电流表的示数达到最大值，即
根据
得
当闭合开关S、S2时，定值电阻R 与滑动变阻器组成串联电路，移动滑片P，电压表的示数达到最大值，
即
由图像可知此时滑动变阻器连入电路的电阻
因为
,所以
电源电压
(3)滑动变阻器两端的电压
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此时电路中的电流为
定值电阻R 的阻值为
由于
，所以当定值电阻R 与滑动变阻器串联，且滑片移到连入电路的阻值最大等于90Ω 时，电路
中的电阻最大，整个电路消耗的功率最小
电路中的最小电流为
滑动变阻器消耗的功率为
答：(1)灯泡L 的电阻为
；
(2)电源电压为
；
(3)整个电路消耗功率最小时，滑动变阻器消耗的功率为
。
六、作图题
13．（2020·天津一中九年级月考）益中学校九年级的小涵同学利用如图甲所示的实验器材测量额定电压为
2.5V，额定功率估计在1.2W 左右的小灯泡电功率。请你帮助他连接实物元件，灯泡正常发光时电流表示
数如图乙所示，请将本次数据填入提前设计好的记录数据的表格中并计算出相应的功率值。
次数
电压U//V
电流I/A
电功率 P/W
发光情况
1(U=U 额）
2(U=0.8U 额）
3(U=1.2U 额）
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【答案】
次数
电压U//V
电流I/A
电功率 P/W
发光情况
1(U=U 额）
2.5
0.48
1.2
正常
2(U=0.8U 额）
3(U=1.2U 额）
【详解】
由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选择0~3V 量程，额定功率大约在1.2W，那么正常工作
时通过灯泡的电流较小，电流表选择0~0.6A 量程，实物连接如下图
灯泡正常工作指在额定电压下工作，具体数据如下表所示
次数
电压U//V
电流I/A
电功率 P/W
发光情况
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1(U=U 额）
2.5
0.48
1.2
正常
2(U=0.8U 额）
3(U=1.2U 额）
七、综合题
14．（2020·上海市静安区实验中学九年级期中）小黄同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电
压为定值）、待测小灯泡（标有“0.25A”字样）、电流表、电压表（只有0~3 伏挡完好）、滑动变阻器
（标有“20Ω 1A”字样）、电键及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9 瓦左右。该同学正确连接电路，
实验步骤正确。当闭合电键时，电压表、电流表的示数分别为2 伏和0.2 安。接着他边思考边实验，同时
对电路进行调整，直至小灯正常发光。
(1)求电源电压_______；（写出过程）
(2)观察到电流表示数为0.25 安时，电压表示数如图所示，此时电压表读数为______伏；
(3)请根据相关信息，求出小灯的额定电功率。_______（本小题需写出计算过程）。
【答案】6 伏 2.5 伏 0.875 瓦
【详解】
(1)[1]测定小灯泡的电功率实验中，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流，闭
合电键前，滑动变阻器的滑片应在最大值处，闭合电键时电压表、电流表的示数分别为2V 和0.2A，所以
此时灯泡两端电压为2V，由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压
U=UL+UR=UL+IR=2V+0.2A×20Ω=6V
(2)[2]小灯的额定功率估计为0.9W 左右，小灯泡上标有“0.25A”字样，灯泡的额定电压约为
UL=
=3.6V
而电压表只有0-3V 量程是完好的，当灯泡正常发光时变阻器两端电压约为
UR=U-UL=6V-3.6V=2.4V
为了知道灯泡是否正常发光，他对电路进行的调整是将电压表并联在滑动变阻器两端；电压表使用0-3V，
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分度值0.1V，由图可知，当电流表示数0.25A（灯泡正常发光时），电压表示数为2.5V。
(3)[3]灯泡的额定电压为
U 额=U-UR′=6V-2.5V=3.5V
所以灯泡的额定功率为
P 额=U 额I=3.5V×0.25A=0.875W
