16.3測量電功率（原卷版）

滬科版九年級第十六章《電流做功與電功率》16.3測量電功率【知識梳理】1.實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)用電壓表和電流表測量小燈泡額定電壓下的額定功率和不在額定電壓下的實際功率，并加以比較。2.實驗原理：根據(jù)電功率公式，可以用電壓表測出小燈泡兩端的電壓，用電流表測出通過小燈泡的電流。3.實驗器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、小燈泡（2.5V和3.8V小燈泡各一只）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。4.設(shè)計并進(jìn)行實驗：（1）按照如圖所示的電路圖連接好實驗電路，連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片置于最大阻值處。（2）檢查電路連接無誤后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，記錄電壓表與電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓略小于小燈泡的額定電壓，記錄電壓表和電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，記錄電壓表與電流表的示數(shù)，觀察并記錄小燈泡的發(fā)光情況。（5）整理好實驗器材。（6）用公式計算出小燈泡的額定功率和實際功率，記錄在下表中。實驗序號電壓/V電流/A電功率/W小燈泡亮度12.5/3.822.0/333.0/4.55.分析與論證（1）分析表格中的實驗數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的實際電壓越高，小燈泡的電功率越大，燈泡發(fā)光越亮。（2）小燈泡的亮度直接由它的實際功率決定。（3）小燈泡的實際功率有多個，額定功率只有一個。6、實驗結(jié)論（1）當(dāng)U實=U額時，P實=P額，小燈泡正常發(fā)光。（2）當(dāng)U實＜U額時，P實＜P額，小燈泡發(fā)光較暗。（3）當(dāng)U實＞U額時，P實＞P額，小燈泡發(fā)光較亮?！疽族e點(diǎn)】1.連接電路時，電壓表的量程要參照小燈泡的額定電壓來選擇，電流表的量程應(yīng)根據(jù)燈泡的額定電流來選擇，如果燈泡的額定電壓或電流未知，則要采用試觸的方法判斷。2.連接電路時，開關(guān)要斷開，防止由于電路連接錯誤而發(fā)生短路，損壞電流表。3.閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止電路中電流過大，其保護(hù)電路作用。4.燈泡額定功率不能求平均值，因為燈泡只有在額定電壓下的功率才是額定功率，額定功率只有一個?！疽?guī)律總結(jié)】伏安法測小燈泡電功率與伏安法測電阻阻值的異同。相同點(diǎn)：①實驗電路基本相同，可采用同一電路；②實驗方法相同，都是伏安法；③測量的物理量相同，都測量電流I和電壓U。不同點(diǎn)：①實驗原理不同，測小燈泡電功率的實驗原理，測電阻阻值的實驗原理是；②數(shù)據(jù)處理方式不同，測電阻阻值時需要多次測量，最后求平均值以減小實驗誤差，而測小燈泡電功率時也需要多次測量，但不能用來求平均值，而是尋找不同電壓下的電功率有什么規(guī)律?！镜淅治觥俊舅悸沸〗Y(jié)】測量小燈泡電功率實驗常見電路故障分析故障現(xiàn)象故障原因燈泡不亮閉合開關(guān)，燈泡不亮，電壓表、電流表有示數(shù)①滑動變阻器接入下面兩個接線柱②電源電壓太低閉合開關(guān)，燈泡不亮，電壓表、電流表無示數(shù)①電源、開關(guān)或滑動變阻器損壞②接線柱接觸不良③連接導(dǎo)線斷裂閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表幾乎無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)①燈泡的燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良②電流表和電壓表的位置互換了電表問題電流表與電壓表的指針向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn)電流表和電壓表的“﹢”“－”接線柱接反了電流表與電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很?、匐姳淼牧砍潭歼x擇過大②電源電壓過低電表的指針超過最大刻度①量程選擇過?、陔娐分谐霈F(xiàn)短路滑動變阻器問題滑動變阻器的滑片滑動時，電表示數(shù)及燈泡的亮度無變化滑動變阻器連接錯誤，沒有遵循“一上一下”的接線原則，使滑動變阻器接成了定值電阻或?qū)Ь€無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)總小于燈泡的額定電壓電源電壓過低閉合開關(guān)瞬間，燈泡發(fā)出強(qiáng)光后立即熄滅，電流表指針偏轉(zhuǎn)后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數(shù)燈泡兩端電壓過高，滑動變阻器的滑片沒有置于阻值最大端【奪冠訓(xùn)練】一、單選題1．（2022·河南三門峽·九年級期末）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，閉合開關(guān)后，燈泡正常發(fā)光，如果小燈泡的燈絲斷了，會出現(xiàn)下列哪一種現(xiàn)象（）A．電流表的指針滿偏 B．電壓表的示數(shù)接近電源電壓C．電壓表的指針不偏轉(zhuǎn) D．滑動變阻器可以改變電壓表的示數(shù)2．（2022·甘肅蘭州·九年級期末）如圖所示的四種電路中，已知小燈泡的額定電壓，定值電阻R的阻值，其中能完成測量小燈泡額定功率的電路是（）A． B． C． D．3．（2022·甘肅·金昌市龍門學(xué)校九年級期末）在測小燈泡的電功率的實驗中，某同學(xué)電路連接正確，閉合開關(guān)，燈泡發(fā)光，但無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都達(dá)不到燈泡的額定電壓，其原因可能是A．變阻器總電阻太大 B．電壓表量程選大了C．電源電壓太低 D．燈泡燈絲斷了4．（2022·黑龍江·哈爾濱市蕭紅中學(xué)校九年級期末）在物理實驗中，為了減小誤差或?qū)ふ移毡橐?guī)律，經(jīng)常要進(jìn)行多次實驗。下述實驗中屬于尋找普遍規(guī)律的是（）①“測小燈泡的額定功率”②“研究小燈泡的電阻”③“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”④“測量定值電阻阻值的實驗”A．①② B．②③ C．①③ D．②④5．（2022·廣東廣州·九年級期末）做某一個電學(xué)實驗，下表是同一電路正確接線時的多組電壓表和電流表的數(shù)據(jù)，可能是在進(jìn)行下列哪些實驗探究中收集的（）實驗次數(shù)123456電壓U/V1.01.41.82.22.63.0電流I/A0.260.340.420.480.520.54①探究通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系

②測量小燈泡的電功率③測量小燈泡的阻值

④測量定值電阻的阻值A(chǔ)．①④ B．③④ C．①③ D．②③二、填空題6．（2022·吉林·長春博碩學(xué)校九年級期末）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)，當(dāng)標(biāo)有“6V12W”字樣的小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率為P1，移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)小燈泡的電功率為3W時，滑動變阻器的功率為P2，忽略溫度對燈絲電阻的影響，則小燈泡的電阻為_____Ω，P1_____2P2（選填“＞”、“＝”或“＜”）．7．（2022·山東棗莊·模擬預(yù)測）有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈,其電路如圖甲,電源電壓為24V,燈泡L的額定電壓為24V,通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,燈絲的電阻為____Ω．調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使燈泡的實際功率為1.2W時,滑動變阻器R連入電路的阻值是____Ω．觀察圖象發(fā)現(xiàn)燈泡L的電阻是在增大的,這是因為___________________．8．為測量額定電壓為U0的小燈泡額定功率，物理科代表設(shè)計了圖所示的電路（R0為已知的定值電阻，R為滑動變阻器）。（1）斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，移動滑動變阻器滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為______時，小燈泡恰好正常發(fā)光；（2）保持滑動變阻器滑片P位置不變，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，記下電流表示數(shù)為I；（3）推導(dǎo)出小燈泡L的額定功率表達(dá)式P額＝______（用物理量U0、R0和I表示）。三、實驗題9．（2022·湖北武漢·中考真題）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電功率。實驗中電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是3.8V。（1）圖甲中有一根導(dǎo)線接錯了，請你在這根導(dǎo)線上：打“×"，并補(bǔ)畫出正確的那根導(dǎo)線______；（2）正確連接電路后，小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電流是______A，小燈泡的額定功率是______W；（3）測出小燈泡額定功率后，該同學(xué)接著移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.32A時，電壓表的示數(shù)不可能是______（填標(biāo)號）。A．3.9V

B．4.0V

C．4.1V10．（2022·上?！ぶ锌颊骖}）小華做“測定小燈泡的電功率”實驗，所用器材齊全且完好。其中電源電壓有4、6、8、10和12伏五擋可選，待測小燈標(biāo)有“6V”字樣。他按如圖串聯(lián)電路，然后將電壓表接入電路，將滑動變阻器的滑片P置于一端。閉合開關(guān)S，將電壓表和電流表示數(shù)記錄在如表的序號1中，然后將滑片P先后移到變阻器中間某處和另一端，并將相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)分別記錄在如表序號2、3中。物理量序號電壓表示數(shù)（伏）電流表示數(shù)（安）小燈功率（瓦）11.00.30/22.50.50/34.00.56/（1）實驗中小華將電壓表接在___________（選填“小燈”或“滑動變阻器”）兩端，所用滑動變阻器的最大阻值R最大=___________歐。（2）判斷實驗過程中小燈能否正常發(fā)光，并寫出依據(jù)。___________。（3）經(jīng)過思考，小華斷開開關(guān)S，調(diào)整電源電壓，將滑動變阻器接入電路的電阻調(diào)到最大。繼續(xù)實驗，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為6.0伏。請根據(jù)相關(guān)信息，求小燈的額定電流I額=___________（本小題需寫出計算過程）。（4）小燈的額定功率P額=___________瓦。11．（2022·湖南郴州·中考真題）如圖甲所示為測量小燈泡L功率的電路圖，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電源電壓恒為3V。實驗中：（1）在連接電路時，開關(guān)S應(yīng)處于________狀態(tài)；（2）連接完電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電流表示數(shù)始終為零，電壓表示數(shù)始終為3V。假定電路中只有一處故障，則產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是()；A．燈泡短路

B．燈泡斷路C．滑動變阻器短路

D．滑動變阻器斷路（3）排除故障后，繼續(xù)實驗，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時流過燈泡的電流是________A，小燈泡的額定功率為________W；（4）如果要使燈泡兩端電壓由2.5V調(diào)到2V，應(yīng)該把滑動變阻器的滑片向________滑動（選填“左”、“右”）；（5）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖像，如圖丙所示。當(dāng)電壓表示數(shù)增大時，燈絲溫度會發(fā)生變化，燈絲電阻將()A．變大

B．變小

C．不變

D．無法確定12．（2022·河南·中考真題）在測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率實驗中，電源是三節(jié)新干電池。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖的電路連接完整；()（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于___________（選填“左”或“右”）端；（3）閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為___________V時，小燈泡正常發(fā)光，讀出電流表示數(shù)，可測得額定功率；（4）繼續(xù)移動滑片，電壓表示數(shù)如圖所示，為___________V，此時電流表示數(shù)為0.24A，小燈泡的實際功率為___________W；為了研究小燈泡發(fā)光情況與電功率的關(guān)系，除了表中記錄的電表示數(shù)和電功率，還需要增加記錄的內(nèi)容是___________；實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P/W12.50.2620.2432.80.28（5）分析實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，小燈泡兩端的電壓越高，它的實際功率___________；（6）完成上述實驗后，某小組設(shè)計了圖所示的電路，用原來的電源和電壓表測量原小燈泡的額定功率。方案如下：①把定值電阻R0接入電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光；②保持滑片位置不變，將電壓表改接在R0兩端，讀出電壓表示數(shù)；③算出小燈泡的額定功率?，F(xiàn)有阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，為了能測出小燈泡的額定功率，結(jié)合題中的數(shù)據(jù)分析，定值電阻R0應(yīng)選___________Ω的。13．（2022·黑龍江齊齊哈爾·中考真題）小琪同學(xué)在做“測量小燈泡的電功率的實驗時，實驗器材有：電源（三節(jié)新的干電池）、額定電壓為2.5V的小燈泡、規(guī)格不同的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線。圖甲是沒有連接完整的電路。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線按要求將電路（圖甲）連接完整（要求：向左移動滑動變阻器的滑片使電流表示數(shù)變大，導(dǎo)線不交叉）；()（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障原因可能是___________；（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片到某位置，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時電壓為___________V；若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向___________（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表的示數(shù)為2.5V；（4）小琪在進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理時，計算出了小燈泡的平均電功率（如下表），你認(rèn)為她這樣處理數(shù)據(jù)是___________（選填“合理”或“不合理”）的，理由是___________；實驗序號電壓V電流A電功率P/W平均電功率P/W12.00.260.520.7122.50.280.7033.00.300.90（5）實驗提供的滑動變阻器規(guī)格為R1“5Ω

2A”、“20Ω1A”、“100Ω

0.1A”，小琪選擇的是___________（選填“”、“”或“”）完成了上述實驗；（6）上述實驗完成后，小琪又用阻值已知為R0的定值電阻來測量未知電阻的阻值。實驗電路圖如圖丙所示。由于原電源不符合實驗要求，又換用另一電源，電壓未知且恒定，電路正確連接后：①當(dāng)開關(guān)S、閉合，斷開時，電流表示數(shù)為；②當(dāng)開關(guān)___________閉合，___________斷開時，電流表示數(shù)為；③未知電阻的阻值＝___________（用已知量和測量量的符號表示）。14．（2022·內(nèi)蒙古通遼·中考真題）如圖所示，甲同學(xué)在做“測量小燈泡的電功率”實驗。實驗器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關(guān)各一個，規(guī)格分別為（10Ω

1A）和（30Ω0.5A）的滑動變阻器各一個，導(dǎo)線若干。（1）連接電路時，滑動變阻器應(yīng)選___________（選填“”或“”）；（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，電路故障原因是___________；（3）排除故障，閉合開關(guān)，移動滑片P至某位置時。電壓表的示數(shù)為2.2V，若想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向___________端移動（選填“A”或“B”）。通過實驗繪制出小燈泡的UI圖像，如圖乙所示，小燈泡的額定功率為___________W；（4）乙同學(xué)設(shè)計了如圖丙所示電