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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第十八章 电功率 专题18.3 测量小灯泡的电功率
1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；
2.通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别；
3.巩固电流表和电压表的操作技能。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
测量小灯泡的电功率过程的范例
1．实验目的：测量小灯泡的电功率；
2．实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表_、滑动变阻器．
3．实验原理： P= UI；
（1）既然要测定小灯泡的功率，要测量小灯泡两端的电压可用电压表；要测量通过小灯泡的电流可用电流表；
（2）测量三种情况下小灯泡的实际功率，使小灯泡在额定电压下、 低于额定电压、高于额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。如果小灯泡上标有“2.5V 0.5W”字样，实验中电源电压应该是 4.5 V,应用3 节干电池串联。?
（3）电源电压不一定等于小灯泡的额定电压，为了能改变小灯泡两端的电压，还需要滑动变阻器；
4．实验电路图与实物图：
根据实验要求，请在下面的方框中画出实验原理图。?
（1）实验中滑动变阻器的作用是：
①改变灯泡两端的电压和电路中的电流，以便测出不同电压下小灯泡的电功率。
②限制电流，保护电路。
(2) 如果小灯泡上标有“2.5V 0.5W”字样，表明小灯泡的额定电压为2.5V ,在测量高于额定电压的情况时，不要超出额定电压的1.2倍，那么电压表的量程应选 0—15 V，电流表的量程应选 0—0.6 A，为了不使电压过多的超过额定电压，实验中电源电压应该是 4.5 V,
5．实验步骤：
（1）按电路图连接连接实物图．连接电路过程中，开关应断开。闭合开关前，滑片应移至阻值最大处。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数低于它的额定电压（如1.5V），观察电压表的示数以及小灯泡的亮度，计算电功率并记录在表中．
（2）移动滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压等于2.5v分别记下电压表和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度的变化。计算额定功率并记录在表格中．
（3）移动滑动变阻器的滑片位置，，使小灯泡两端的电压高于它的额定电压（如3V），分别记下电压和电流表的读数，并观察小灯泡的亮度的变化。计算电功率并记录在表格中．
物理量次数 灯两端的电压U/V 通过灯的电流I/A 灯的发光情况 灯的实际功率P/W
1 1.5 0.28 较暗 0.42
2 2.5 0.36 正常发光 0.9
3 3 0.38 亮的刺眼 1.14
（4）整理实验器材。
6.分析与论证：?
（1）小灯泡的额定功率是0.9 W，它的功率与电压和 电流 有关；?
（2）小灯泡的亮度是由实际功率决定的,灯泡的实际功率随灯泡两端 电压 的改变而改变，当灯泡的实际电压 等于 额定电压时，灯泡的实际功率 等于 额定功率，小灯泡正常发光；当灯泡的实际电压 大于额定电压时，灯泡的实际功率 大于 额定功率，小灯泡很亮，小灯泡两端的电压不能超过1.2U额，否则 会烧坏灯泡 ；当灯泡的实际电压 小于 额定电压时，灯泡的实际功率 小于额定功率，小灯泡较暗。
7. 实验结论
（1）不同电压下，小灯泡的电功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的_实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
【例题】（2023甘肃金昌）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（ ）
（2）连接电路过程中，开关应该_______（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到________（选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向_______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中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；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），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________。
【答案】 （1） （2） 断开 最左 （3）B
（4）0.14 （5）右（6） 0.625（7）增大 电压增大，小灯泡发光越亮，灯丝温度越高，电阻越大
【解析】（1）由图甲可知，电压表串联在电路中，而电流表并联在小灯泡两端，此时灯泡被短路，改正如下图所示
（2）连接电路时，为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即滑动变阻器的滑片应移到最左端。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中可能存在断路，而电压表有示数，说明灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，测量电源电压，故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。
（4）由图乙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，故电流表示数为0.14A。
（5）由题意可知，此时小灯泡两端电压为2.0V，小于小灯泡的额定电压 ，为了使小灯泡两端电压达到额定电压，应增大小灯泡两端电压，由串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应向右端移动滑动变阻器的滑片。
（6）由图丙可知，小灯泡的额定电流为I=0.25A，故由P=UI可得，小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（7）由图丙可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡两端的电压值与流过小灯泡的电流值之比逐渐增大，即小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大，出现这种情况的原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
【演练】在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω、1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 ；
（3）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是 ；
（5）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，也顺利的完成了实验：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝ A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、I1、I2表示）
【答案】（1）如上所示；（2）没有将电流表的指针调零；（3）0.625；（4）灯丝电阻随着温度的升高而增大；（5）①0.25；②U额（I2﹣I1）
【解析】（1）因滑片向左移动时小灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是：没有将电流表的指针调零；
（3）根据图丙小灯泡的电流随其两端电压变化的图象知，灯在额定电压2.5V时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值变大，即灯的电阻，灯的电阻变大原因是灯丝电阻随着温度的升高而增大；
（5）①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1＝0.25A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，
在①中，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为I1＝0.25A，值电阻的电压为2.5V，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光；
在②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，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＝I2﹣I1，则小灯泡的额定功率：
P额＝U额I额＝U额（I2﹣I1）。
课节知识导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
1. （18分）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）实验原理是______。
（2）图甲中有一根导线多余导致电路错误，请在这根导线上打“×”；
（3）改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至______端；（选填“A”或“B”）
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是______；
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，观察小灯泡是否发光
（5）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______；
（6）小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、R0、U1、U2表示）
【答案】 （1） （2） （3）B （4）C （5）0.75 （6）
【解析】（1）由公式P=UI可知，用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，就可以计算出灯泡的电功率。
（2）由图甲可知，滑动变阻器与灯泡左侧接线柱连接的导线会导致滑动变阻器接线错误，同时使灯泡短路，应该去掉，如图所示
（3）为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的阻值调到最大，即滑片调至B端。
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，可能是通过灯泡的电流太小，实际电功率太小，所以接下来应移动滑动变阻器的滑片，减小电阻，观察灯泡是否发光，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（5）图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（6）①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；此时，R1连入电路的阻值等于小灯泡正常发光时的电阻；
③接着将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路的电阻为零，电压表的示数U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时R1、R2串联，电压表示数为U2，根据串联电路分压规律，R2两端的电压为
U滑=U1-U2
根据欧姆定律，电路中的电流为
滑动变阻器R1接入电路的电阻为
根据等效替代法，此时R1连入电路的电阻的大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小，则小灯泡的额定功率为
2.（24分）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。
甲 乙 丙
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）。
（2）按照（1）的要求正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最_____（填“左”或“右”）端，因为这样做能保证开关闭合后让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中电流最______，起到保护电路元件的作用。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，则电路故障原因是_____。如果灯泡处于短路状态，电压表示数为______V.
（4）故障排除后，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。
完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的功率．请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡实际功率表达式为_________（用测得量表示）。
【答案】（1）见下图（2）左, 小（3）小灯泡断路。0 （4）0.48 右。U1（U－U1）/R0
【解析】（1）电压表要并联接在灯泡两端，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，使用“—、 3”两个接线柱，也就是使用“0——3”量程读数准确度高。所以标3的接线柱与灯座右侧接线柱连接。滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，这时可以知道滑动变阻器的下面接线柱与灯泡左侧接线柱连接。
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻要保持最大，滑片应调至最左端。等闭合开关后，电路电流最小，起到保护用电器作用。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，说明电路有断路存在或者灯泡被短路。电流表无示数，说明电路处于断路，电压表有示数，说明灯泡断路。若灯泡短路，电压表相当于测量一段无电阻的导线上两点之间的电压，这个电压为0V.
（4）P=UI=1.5V×0.32A=0.48W 若使小灯泡正常发光，电路电流要增大，就得让滑动变阻器的电阻减小，这样将滑片向右移动。
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；只要求出这时流经灯泡电流即可；②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；这个示数等于灯泡两端电压U1加上R0的两端电压U2=U-U1,灯泡电流等于流经R0的电流。
I1=（U-U1）/R0；由灯泡实际功率的表达式可求。
3. （24分）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额= 。（用U额、U1、U2、R0表示）
【答案】 （1）滑动变阻器接入电路中的阻值太大 （2）B 0.7 （3）错误 灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值无意义 （4）
【解析】（1）由题意可知，电流表和电压表均有示数，说明电路为通路，小灯泡不发光，说明小灯泡的实际功率很小，电路中的电流较小，这是因为滑动变阻器接入电路中的阻值太大。
（2）由表中数据可知，在第一次实验中，灯泡两端的电压为1.4V，小于灯泡的额定电压2.5V，所以应该增加灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律可知，应减少滑动变阻器两端电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片应该向B端移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，根据指针所在的位置可知，电流表的示数为0.28A，所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W
（3）由于灯泡在不同的电压下的灯丝的电阻值不同，所以取平均值没有意义，故他们的做法是错误的。
（4）闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额，由于R1的阻值不变，当R2两端的电压等于灯泡正常发光时的电压U额时，根据等效替代法可知，R2连入电路中的电阻大小等于小灯泡正常发光时的电阻RL的大小；保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，在将R1的滑片P调至最左端时，R1接入电路中的电阻为R0，所以电压表的示数U1，即为R2两端的电压，在将R1的滑片P调至最右端时，R1接入电路中的电阻为0，电压表的示数为U2等于电源电压，根据串联电路分压原理可得
解得
因此灯泡的电阻
所以小灯泡的额定电压为
4. （14分）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否_____，并“将滑动变阻器的滑片P移至_____（选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是______，若电路中只有一处故障，则可能是____________；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为______A，则小灯泡的额定功率为________W，此时滑动变阻器消耗的功率______W。
【答案】 （1）对准零刻度线 B （2） 通路 小灯泡断路 （3）0.3 0.75 0.12
【解析】（1）电表使用前要调零。闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线。
为保护电路电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电压表指针有明显偏转，即说明电压表与电源之间的电路连接是通路；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，若电路中只有一处故障，则可能是灯泡断路。
（3）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
排除故障后，重新开始实验（滑动变阻器连入电路电阻最大），电源电压保持不变，闭合开关，电流表示数为0.12A，由欧姆定律，变阻器的电压为
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根据串联电路电压的规律，电源电压为
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
灯正常发光时，变阻器的电压为
U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此时滑动变阻器消耗的功率
P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
5. （20分）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_______（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是________（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为________W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻________0（选填“等于”或“不等于”）。
【答案】（1） （2）小灯泡 （3）1.25 （4）不等于
【解析】（1）由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的路程选择0~3V，电压表应该并联在小灯泡的两端，电压表的接线柱满足“正进负出”。电路图连接如图所示。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转,说明了电路中出现了断路，由于电压表指针有示数，所以电流表和滑动变阻器不存在断路现象，否则电压表也将无示数，根据现象判断是与电压表并联的小灯泡出现了断路。
（3）根据小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象可知，当达到小灯泡额定电压2.5V时，额定电流为0.5A，根据电功率的公式得
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，但是电阻是由于自由电子与金属正离子碰撞而产生的，当温度降到0℃时，并不能完全抑制这种碰撞，只能减小碰撞，所以电阻不等于0。某些物质可能在很低的温度下（几K左右），电阻为0，变成超导体。
科学思维
科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式；是建构物理模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同信息、观点和结论进行质疑和批判，予以检验和修正，进而提出创造性见解的品格与能力。科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
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－
科学精神与担当
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第十八章 电功率 专题18.3 测量小灯泡的电功率
1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；
2.通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别；
3.巩固电流表和电压表的操作技能。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
测量小灯泡的电功率过程的范例
1．实验目的：测量小灯泡的电功率；
2．实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、____、____、____．
3．实验原理：____；
（1）既然要测定小灯泡的功率，要测量小灯泡两端的____可用____；要测量通过小灯泡的____可用____；
（2）测量三种情况下小灯泡的实际功率，使小灯泡在____电压、 额定电压、 额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。如果小灯泡上标有“2.5V 0.5W”字样，实验中电源电压应该是____V,应用____节干电池串联。?
（3）电源电压不一定等于小灯泡的额定电压，为了能改变小灯泡两端的电压，还需要____；
4．实验电路图与实物图：
根据实验要求，请在下面的方框中画出实验原理图。?
（1）实验中滑动变阻器的作用是：
①____。
②____。
(2) 如果小灯泡上标有“2.5V 0.5W”字样，表明小灯泡的额定电压为____,在测量高于额定电压的情况时，不要超出额定电压的1.2倍，那么电压表的量程应选 V，电流表的量程应选____A，为了不使电压过多的超过额定电压，实验中电源电压应该是 V,
5．实验步骤：
（1）按电路图连接连接实物图．连接电路过程中，开关应____。闭合开关前，滑片应移至____处。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数低于它的额定电压（如1.5V），观察的示数以____及小灯泡的____，计算____并记录在表中．
（2）移动滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡两端的电压等于____分别记下____和____的读数，并观察小灯泡的亮度的变化。计算____并记录在表格中．
（3）移动滑动变阻器的滑片位置，，使小灯泡两端的电压高于它的额定电压（如3V），分别记下____和____的读数，并观察小灯泡的亮度的变化。计算____并记录在表格中．
物理量次数 灯两端的电压U/V 通过灯的电流I/A 灯的发光情况 灯的实际功率P/W
1 1.5 0.28 较暗 0.42
2 2.5 0.36 正常发光 0.9
3 3 0.38 亮的刺眼 1.14
（4）整理实验器材。
6.分析与论证：?
（1）小灯泡的额定功率是 W，它的功率与____和____有关；?
（2）小灯泡的亮度是由____决定的,灯泡的实际功率随灯泡两端的____改变而改变，当灯泡的实际电压____额定电压时，灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡正常发光；当灯泡的实际电压____额定电压时，灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡很亮，小灯泡两端的电压不能超过1.2U额，否则 ；当灯泡的实际电压____额定电压时，灯泡的实际功率____额定功率，小灯泡较暗。
7. 实验结论
（1）不同电压下，小灯泡的____不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的____决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
【例题】（2023甘肃金昌）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（ ）
（2）连接电路过程中，开关应该_______（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到________（选填“最左”或“最右”）端；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________；（填选项符号）
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向_______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组I-U数据，画出了小灯泡中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；
（7）小丽根据小灯泡的I-U图像（如图丙所示），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________。
【演练】在“测量小灯泡额定功率”的实验中，器材有：电源（电压恒为3V）、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的灯泡、滑动变阻器（20Ω、1A）、导线若干。
（1）以画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（要求：滑片向左移动时小灯泡变亮）
（2）闭合开关前，发现电流表的指针如图乙所示，其原因是 ；
（3）问题解决后，第一小组的同学通过改变滑动变阻器的阻值，得到了小灯泡的电流随其两端电压变化的图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）第一小组的同学在实验中还发现，电压表与电流表示数的比值变大，原因是 ；
（5）第二小组的同学在准备进行实验时，发现电压表坏了，他们找到了一个阻值为10Ω的定值电阻R0，设计了如图丁所示的电路，也顺利的完成了实验：
①先闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I1，则I1＝ A；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、I1、I2表示）
课节知识导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
1. （18分）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）实验原理是______。
（2）图甲中有一根导线多余导致电路错误，请在这根导线上打“×”；
（3）改正电路错误后，在闭合开关前，应将图甲中滑动变阻器的滑片调至______端；（选填“A”或“B”）
（4）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是______；
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，观察小灯泡是否发光
（5）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______；
（6）小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式P额=______。（用U额、R0、U1、U2表示）
2.（24分）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。
甲 乙 丙
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）。
（2）按照（1）的要求正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最_____（填“左”或“右”）端，因为这样做能保证开关闭合后让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中电流最______，起到保护电路元件的作用。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有示数，则电路故障原因是_____。如果灯泡处于短路状态，电压表示数为______V.
（4）故障排除后，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。
完成上述实验后，小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了灯泡的功率．请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为U1；
②再将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡实际功率表达式为_________（用测得量表示）。
3. （24分）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡亮暗情况
1 1.4 0.20 0.28 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.30 0.84 很亮
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额= 。（用U额、U1、U2、R0表示）
4. （14分）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否_____，并“将滑动变阻器的滑片P移至_____（选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是____，若电路中只有一处故障，则可能是____；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为______A，则小灯泡的额定功率为________W，此时滑动变阻器消耗的功率______W。
5. （20分）某实验小组测额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整_______（要求：根据小灯泡额定电压选择量程）。
（2）正确连接好电路，闭合开关，电流表的指针看不出偏转，而电压表的指针有明显的偏转，则电路故障可能是________（选填“电流表”、“小灯泡”或“滑动变阻器”）断路引起的。
（3）排除故障后，按正确步骤进行实验，该小组利用记录下的实验数据，绘制出了小灯泡两端电压U和通过它的电流I的关系图象如图乙，由图象可知，小灯泡的额定功率为________W。
（4）该小组的同学根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值，通过查阅资料得知，灯丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。试判断当灯丝的温度为0℃时，灯丝的电阻_____0（选填“等于”或“不等于”）。
科学思维
科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式；是建构物理模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同信息、观点和结论进行质疑和批判，予以检验和修正，进而提出创造性见解的品格与能力。科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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