18.3 《测量小灯泡的电功率》—人教版九年级物理全册导学案

答
案
实验目的
探究小灯泡的
亮度
与小灯泡的
功率
有什么关系？
实验原理
P=UI
实验器材
电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、
滑动变阻器
、
电压表
、
电流表
、开关、导线。
实验电路
进行实验
依照电路图连接实物电路。
进行实验
根据电路图连接电路；
使小灯泡两端的电压
等于
额定电压，测量它的电功率，观察小灯泡的亮度；
使小灯泡两端的电压
低于
额定电压，测量它的实际功率，观察小灯泡的亮度；
使小灯泡两端的电压
约为额定电压的1.2倍
，测量它的实际功率，观察小灯泡的亮度；
把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录在表格中，并进行分析总结。
记录数据
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
2
3
实验结论
灯泡的亮度随着灯泡功率的
增大
而增大。
注意事项
电源的选择：电源电压应
高于
小灯泡的额定电压；
电压表量程的选择：电压表的量程应
高于
小灯泡的额定电压；
滑动变阻器的选择
滑动变阻器的允许通过的最大电流要
大于
小灯泡的正常工作电流；
滑动变阻器的最大阻值应
大于
小灯泡正常发光时所需要的的变阻器的阻值。
记录数据的表格第一列为
实验次数
，第二列为
电压
，第三列为
电流
，第四列为
电功率
，第五列为
小灯泡的亮度
；
处理数据时
不需要
计算功率的平均值，因为
小灯泡的功率不是一个定值，求平均值无意义
。
该实验多次测量的目的是
使结论更具有普遍性
。
（2020年百校联考一）小明同学用图甲所示实验器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为2.5V,额定功率不大于1W,电源电压恒为3V,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”,图甲所示是该实验没有连接完整的电路。
请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整;
正确连接完电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数明显,仔细检查,连接无误,那么出现该状况的原因可能是
小灯泡断路
。
排除故障后,通过正确操作,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
1
W;
小红也做了同样的实验,并将实验数据记录在下表中。分析表中数据,指出小红在实验中存在的问题是
未计算小灯泡的功率、未观察小灯泡的亮度
。
（2020年百校联考三）在“测量小灯泡电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡(阻值约为10Ω）、滑动变阻器两个（R1“20Ω0.1A”、R2“10Ω0.5A”）、开关和导线若干,部分实物电路图如图甲所示。
请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑片P向右滑动时,小灯泡变亮)
在该实验中应该选择的滑动变阻器是
R1
（选填“R1”或“R2”）。
小强连接好电路闭合开关,发现小灯泡几乎不发光,接下来他应该进行的操作是
移动滑动变阻器的滑片
。
图乙是根据实验数据描出的小灯泡的I-U图象,小灯泡的额定功率是
0.5W
；通过图象还能获得的信息是
小灯泡的电阻不是一个定值
。
用该实验装置还能完成的实验有
测量小灯泡的电阻
。
（2019年太原中考三模）小明进行测量小灯泡电功率的实验，小灯泡的额定电压为2.5V，接在电源电压恒为6V的电路中。
小明连接了如图所示的电路进行实验，在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。请你在图中找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。
电路连接正确后，小明继续进行实验：闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，测出小灯泡两端的电压和通过的电流，并设计表格记录数据和现象如下表。
序号
电压U/N
电流I/A
亮度
电功率P/W
电功率的平均值（W）
1
0.5
0.14
看不到发光
0.07
0.52
2
1.40
0.25
较暗
0.35
3
2.50
0.30
较亮
0.75
4
2.80
0.32
很亮
0.90
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出结论：小灯泡的实际功率越
大
，小灯泡越亮。小灯泡的额定功率为0.75W。
第1次实验看不到灯泡发光，电路是否断路？
否
(选填“是”、“否”)，判断有据是：
电流表有示数
。
在交流讨论中，小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的，但所设计的这个实验表格存在不妥之处，是
求小灯泡的平均功率
。
（2018年百校联考一）在“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”的实验中，实验小组选取了一个标有“2.5V”的小灯泡和必要的实验器材，连接的实物电路如图甲所示：
如图甲所示是小明同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡变暗。
电路连接正确后，闭合开关，小明发现电压表有明显示数，电流表指针几乎不动，小灯泡不发光，产生这一现象的原因可能是
小灯泡断路
。
排除故障后，继续实验，调节滑片并把多次测量的电流和电压绘制成Ⅰ-U图象，如图乙所示，根据图象可知，小灯泡正常发光时的电流为
0.5
A，额定功率为
1.25
W。
请你为实验需要测量和计算的物理量及记录的现象，画出一个记录实验数据的表格。
（2018年太原中考一模）在测量额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验中，小明按照设计的电路图正确连接好图甲所示的电路，闭合开关后发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数；排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示；小华将实验数据记录在下表中，并算出了小灯泡的平均功率请你解答下列问题：
用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
实验时的故障可能是
灯泡断路
，测得小灯泡额定功率为
0.75
W；
小明认为小华处理数据的方法是不合理的，理由是
灯泡在不同电压下实际功率不同，求平均功率无意义
；
根据表格中的数据你发现的结论还有
小灯泡的功率随着它两端电压的增大而增大
。
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
平均电功率P'/W
1
2.0
0.26
0.52
2
2.5
3
3.0
0.33
0.99
（2017年百校联考一）在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样。
连接电路时开关应
断开
，滑动变阻器的滑片应移至
左
（选填“左”或“右”）端。
甲组同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，电路故障可能是
灯泡断路
。
乙组同学连接的电路如图甲所示，其中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打“×”，再把它改接到正确的位置上。
乙组同学正确连接电路后，通过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，小灯泡的额定功率为
0.75
W，小灯泡正常发光时的电阻为
8.3
Ω（保留一位小数）。
（2017年百校联考二）在一次测量小灯泡额定功率的实验中，所用电源由两节新干电池串联组成，小灯泡上标有“2.5V”字样（小灯泡额定功率约为0.6W）。聪明而粗心的小刚连接了如图甲所示的电路。
同组的小明发现电路连接有错，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为
3.0
V，电流表的示数约为
0
A，小灯泡的发光情况为
不发光
（选填“正常发光”“亮度较暗”或“不发光”）。
小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率。请在图甲中错误的导线上画“×”，并画出小刚改动的那条导线。
待改接好电路后，在实验时，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为
0.5
W。
小明同学继续移动滑片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关系图像，根据图像可知：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而
增大
（选填“增大”“减小”或“不变”）。
有的同学认为“把小灯泡换成定值电阻，该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系”，你认为这种说法
合理
（选填“合理”或“不合理”）。
小灯泡断路、1、未计算小灯泡的功率、未观察小灯泡的亮度
R1、移动滑动变阻器的滑片、0.5W、小灯泡的电阻不是一个定值、测量小灯泡的电阻
大、否、电流表有示数、求小灯泡的平均功率
小灯泡断路、0.5、1.25
灯泡断路、0.75、灯泡在不同电压下实际功率不同，求平均功率无意义、小灯泡的功率随着它两端电压的增大而增大
断开、左、灯泡断路、0.75、8.3
3.0、0、不发光、0.5、增大、合理