参考答案
知识梳理 预习感知
知识点1 1. P=UI 2. 电流 电压 3. = 正常发光 < 较暗 >
知识点2 1. 2. 电能 P= 3. 电能表
课堂练习 当堂反馈
1. B 【解析】在用“伏安法”测电功率时，电压表应与被测电阻并联，电流表应与被测电阻串联，且在连接电压表、电流表时注意正、负接线柱的接法要正确，要使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，选项A、D中的电压表都与电阻R串联了，故选项A、D都是错误的；选项C中的电压表、电流表的正、负接线柱都接反了，故选项C错误；只有选项B中的电路图符合连接要求，故选项B正确。
2. A 【解析】转盘转动15转消耗电能W==0.005 kW·h=1.8×104 J，t =1 min=60 s，用电器的功率P===300 W。
3. 600 9 【解析】由“3000 r/(kW·h)”知电能表转盘转一圈消耗电能为kW·h，则转盘转了30r消耗的电能W=kW·h=0.01 kW·h，电热水壶的功率P===0.6 kW=600 W；一个月工作时间t′ =0.5 h×30=15 h，一个月消耗的电能W′=Pt′=0.6 kW×15 h=9 kW·h=9度。
4. (1)如图所示。
(2)断开 最右端(根据实际连线情况判断) (3)0.53(或0.528) 移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V，记录此时电流表的示数
【解析】(1)根据电路图可知，小灯泡、滑动变阻器、电流表、开关串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，由此连接实物电路，从电源正极出发，依次用笔画线连接开关→滑动变阻器→小灯泡→电流表→电源负极，最后将电压表并联在小灯泡两端。注意滑动变阻器要按照“一上一下”的连接方法连接，电流表由图丙可知选择0～0.6 A量程，电流要从“0.6”接线柱流入，小灯泡的额定电压为2.5V，小于3 V，因此电压表要选择0～3 V量程，且电流要从“3”接线柱流入；(2)为了保护电路元件，在电路连接过程中开关应处于断开状态，闭合开关前，要把滑动变阻器调到阻值最大处，根据(1)中连接的实物图，将滑片移至最右端时，滑动变阻器连入电路的电阻最大；(3)由题中图丙可得，电流表量程是0～0.6 A，分度值是0.02 A，则电流表的示数为0.24 A，则小灯泡此时的电功率为P=IU=0.24 A×2.20 V≈0.53 W；要想测出小灯泡的额定功率，需将小灯泡两端的电压调到2.5 V，根据公式U=IR，若要增大小灯泡两端电压，需增大电路中的电流，所以应移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，直到电压表示数为2.5 V为止，即接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V，记录此时电流表的示数。
同步练习 易学精练
1. B 【解析】在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关前，滑片P应滑到阻值最大的B端，故A正确；小灯泡的额定电压为2.5 V，要测其额定功率，必须使电压表示数为2.5 V，此时测出通过小灯泡的电流，即可算出小灯泡的额定功率，故C正确；灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确；闭合开关后，小灯泡不发光，可能是电路某处发生了断路，也可能是灯泡或电压表发生了短路，故B错误。
2. D 【解析】电流表、电压表指针有偏转，说明电流表和电压表与电源连接正常，若小灯泡被短路，则电压表将同时被短路，电压表不会有示数，故选项A错误；若灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良，电流表不会有示数，故选项B、C错误；当灯泡的实际功率比额定功率小得多时，灯泡不发光，此时电路中有电流，但比较小，即电流表、电压表指针都有偏转，故选项D正确。
3. D 【解析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。知道R两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律I=的变形式R=可求出R的阻值，故选项A不符合题意；由电流表的示数可知通过R的电流，故选项B不符合题意；知道R两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出R的电功率，故选项C不符合题意；由 W=UIt可知，要测电功需要知道通电时间，而通电时间不知，故选项D符合题意。
4. B 【解析】选项A中电压表串联在电路中，故选项A错误；C中电流从电流表“－”接线柱流入，故选项C错误；D中，电压表没有接入电路，故选项D错误；选项B符合题意。
5. 1000 电热水壶 【解析】该用电器正常工作6 min，消耗的电能W==0.1 kW·h，用电器工作时间t =6 min=0.1 h，该用电器的额定功率P===1 kW=1000 W。台灯的额定功率一般为几十瓦，电视机的额定功率在100 W左右，只有电热水壶的额定功率可能为1000 W。
6. 【解析】已知电压表示数为Ux，电源电压为U，根据串联电路中电压规律可知，R0两端电压为U－Ux，根据欧姆定律，通过R0的电流I=，串联电路中电流处处相等，所以通过Rx的电流等于，因此Rx==，Rx的电功率Px=IUx=·Ux=。
7. 0.3 4.5 1.35 12 【解析】电流表示数为小灯泡额定电流(0.3 A)时，小灯泡正常发光，电压表示数为4.5 V，小灯泡额定电压U额=4.5 V，额定功率P额=U额I =4.5 V×0.3 A=1.35 W，R灯===15Ω，所以电源电压U=IR总=0.3 A×(15 Ω＋25 Ω)=12 V。
8. (1)如图所示。
(2)小灯泡短路(或电压表短路) (3)B 0.3 0.75 (4)探究电流与电压的关系(或探究电流与电阻的关系、“伏安法”测电阻等)
【解析】(1)测量小灯泡的电功率采用“伏安法”，即用电流表测量通过小灯泡的电流，用电压表测量小灯泡两端的电压，电路中还要串联一个滑动变阻器用来改变通过小灯泡的电流，测量小灯泡在不同发光情况下的电功率。如图甲的电路还没有将电压表接在灯泡两端，滑动变阻器还没有连接完整，若要将滑片向右移动时小灯泡变亮，则滑动变阻器的滑片向右滑动时电阻变小，所以应将B接线柱与开关的右接线柱连接起来组成完整电路，然后把电压表并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选0～3 V的量程即可，还要注意正负接线柱不要接反；(2)若闭合开关后小灯泡不亮，而电流表有示数，说明电路中有电流通过，没有开路，那只可能是短路引起的，测量小灯泡电压的电压表也没有示数，说明是小灯泡短路(或电压表短路)；(3)小灯泡的额定电压为2.5 V，当电压表示数为2.1 V时小灯泡不能正常工作，根据欧姆定律U=IR可知，需要增大通过灯泡的电流才能使灯泡两端的电压达到2.5 V，所以需要将滑动变阻器的滑片向B端滑动，小灯泡正常发光时的电流通过图乙可读出为I=0.3 A，所以小灯泡的额定功率为P=IU=0.3 A×2.5 V=0.75 W；(4)该实验的电路是电学中的经典电路，很多实验都会涉及。若将小灯泡换成定值电阻，还可以进行的实验有：探究电流与电压的关系、探究电流与电阻的关系和“伏安法”测电阻等。
9. (1)如图所示。
(2)0.75 (3)将另一滑动变阻器串联接入电路并调节至电压表的示数为1.5 V，并记下此时电流表的示数
【解析】(1)滑动变阻器接入电路时，要“一上一下”选用接线柱，由题图可知，滑动变阻器的下接线柱已经连入电路，故将任一上接线柱连入电路即可；(2)由图可知，电流表所选的量程为0～0.6 A，则小灯泡的额定电流为0.3 A，则小灯泡的额定电功率为PL=ULIL=2.5 V×0.3 A=0.75 W；(3)电源电压是6 V，当小灯泡两端的电压是2.5 V时，滑动变阻器两端的电压是3.5 V，根据串联分压可知，=，则R=RL=×8 Ω=11.2 Ω，即开始选用的滑动变阻器是R2。若将R2电阻丝全部接入电路时，则R2所分得的电压为UR2=IR2=R2=×20 Ω=4.3 V，则小灯泡分得的电压为UL′=U－UR2=6 V－4.3 V=1.7 V，此时已经超过小灯泡的电压1.5 V，因此还需要将滑动变阻器R1串联在电路中，通过调节R1的滑片，使电压表的示数为1.5 V，记下此时电流表的示数，再根据P=UI计算出此时小灯泡的电功率。
10. (1)如图所示。
(2)小灯泡短路 (3)左 1.25 (4)电压表的a点接到c点时，电压表的“＋”“－”接线柱接反了(或小灯泡两端的电压达不到它的额定电压)(写出一条即可)
【解析】(1)已知小灯泡的额定电压是2.5 V，其电阻值约为5 Ω，故小灯泡的额定电流约为I===0.5 A<0.6 A，因此电流表应选择0～0.6 A的量程，故把电流表的“0.6”接线柱与灯座的左接线柱连接起来，滑动变阻器要按照“一上一下”的方法连接，题图中已选择了下接线柱，故应任选一上接线柱与开关的右接线柱连接起来即可。(2)若小灯泡断路，则电流表无示数，此时电压表测量的是电源电压，电压表有示数，不符合题意；若小灯泡短路，则与其并联的电压表也被短路，此时电压表示数为0，因为整个电路依然处于通路状态，故电流表有示数，符合题意。(3)为了测量小灯泡的额定功率，应把电压表的示数从2 V调到2.5 V，灯泡两端电压UL=IRL，小灯泡电阻不变，故要增大电路中的电流，由I=可知，滑动变阻器连入电路的阻值要减小，故应将滑动变阻器的滑片
人教版物理九年级全册
第十八章 电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
知识梳理 预习感知
知识点1 伏安法测量小灯泡的电功率
1. 实验原理： 。?
2. 待测物理量： 、 。?
3. 灯泡亮度与电功率的关系
电压关系
电功率关系
灯泡亮度
U实=U额
P实 ??? P额?
???????????
U实P实 ??? P额?
?????????
U实>U额
P实 ??? P额?
易烧坏灯泡
知识点2 家用电器电功率的测量
1. 测量原理：P= 。
2. 测量方法：用电能表测出用电器在某段时间内消耗的 ，利用停表测出消耗这些电能所用的时间，然后利用公式 进行计算。?
3. 测量主要工具： 、计时工具。
?课堂练习 当堂反馈
1. (知识点1)图中“＋”“－”分别表示电表的正负接线柱，可以测量R消耗的电功率的电路图是( )
A B
C D
2. (知识点2)为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在1 min内电能表转盘转动15转。电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是( )
电压
220 V
电流规格
10(20) A
电流频率
50 Hz
每千瓦时的转数
3000 r/( kW·h)
A. 300 W B. 30 W C. 150 W D. 200 W
3. (知识点2)小明家的电热水壶铭牌已模糊不清，他想估测其功率，把家里所有用电器关闭，只让该电热水壶工作1 min，铭牌上标有“3000 r/(kW·h)”的电能表转盘刚好转30转，则功率为 W；若他家平均每天要用该电热水壶烧水约0.5 h，则一个月(30天)电热水壶将耗电 度。?
4. (知识点1)要求测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。
(1)按照电路图甲，将图乙中的实物连接成实验电路。
甲 乙 丙
(2)在电路连接过程中开关应处于 状态；闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移到
(根据你连接的实物电路选填“最右端”或“最左端”)。?
(3)实验时某次电压表的示数为2.20 V，对应电流表示数如图丙所示，则小灯泡此时的电功率为
W；要想测出小灯泡的额定电功率，接下来的操作是： 。
同步练习 易学精练
1. 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
第1题 第2题
2. 某同学按照如图所示的电路测定小灯泡的电功率，闭合开关S后，他观察到小灯泡不发光，但电流表、电压表指针有偏转。以下判断正确的是( )
A. 灯泡被短路 B. 灯泡的灯丝断了
C. 灯泡与灯座接触不良 D. 灯泡的实际功率比额定功率小得多
3. 根据如图的电路图连接好电路后，仅使用此电路图中的器材，不能测量电阻R的( )
A. 阻值
B. 电流
C. 电功率
D. 电功
4. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，下面是四位同学连接的电路，其中正确的是( )
A B
C D
5. 如图所示是现在家庭常用的电子式电能表表盘，表盘上标有3200 imp/( kW·h)，表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次。小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作6 min，电能表指示灯闪烁了320次。该家用电器的额定功率是 W，则这个家用电器可能是 (选填“电热水壶”“台灯”或“电视机”)。
第5题 第6题
6. 在如图所示的电路中，定值电阻的阻值R0和电源电压U均为已知。在a、b间接入一个未知电阻Rx，闭合开关，电压表的示数为Ux，则由已知量和测得量可以推出Rx= ，Rx的电功率Px= 。
7. 小明同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，所用电源电压不变，滑动变阻器上标有“50 Ω 2 A”字样，小灯泡标有“0.3 A”字样，估计小灯泡的额定功率在1.2 W以上。他正确连接电路，闭合开关，移动变阻器的滑片，当观察到电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光。此时电压表的示数如图所示，变阻器的滑片恰好在中点上(即它接入电路的电阻为25 Ω)。小灯泡的额定电压为
V，额定功率为 W，所用的电源电压为 V。
8. 小明在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用器材如下：两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、额定电压为2.5 V的小灯泡、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(要求将滑片向右移动小灯泡变亮)。
甲 乙
(2)正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，若电路中只有一处故障，这个故障可能是 。?
(3)排除故障后小明继续实验，当电压表示数为2.1 V时，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数为2.5 V，此时电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数是 A，小灯泡的额定功率是 W。?
(4)若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可进行的实验有 (请写出一个)。?
9. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6 V(不可调节)，小灯泡的额定电压为2.5 V，电阻约为8 Ω且工作时电阻变化不计，有滑动变阻器R1(10 Ω 1 A)和R2(20 Ω 1.5 A)及导线若干。
(1)小红选择合适的滑动变阻器连接了如图甲的电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
(2)小红连好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；?
(3)要利用现有器材测量小灯泡两端电压为1.5 V时的电功率，在原电路的基础上，小红应该 。?
甲 乙
10. 在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5 V(电阻值约为5 Ω)。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
甲 乙 丙
(2)连接好电路后闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则出现故障的原因是 (选填“小灯泡断路”或“小灯泡短路”)。?
(3)故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表示数为2 V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为2.5 V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。?
(4)若此实验中电流表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学增加了一个R0=5 Ω的定值电阻，设计了如图丙所示的电路和如下实验方案：
①调节滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压；
②保持滑片位置不变，只将电压表的a点改接到c点，测出定值电阻R0两端的电压U0，通过计算就可得到小灯泡额定功率。
请你指出该设计方案中存在的问题： (写出一条即可)。?
