专题提升Ⅳ 测量小灯泡电功率的实验方法-2023-2024学年浙教版九年级上册科学(原卷版)

专题提升Ⅳ测量小灯泡电功率的实验方法
目录
模块一、知识掌握 (1)
知识点一、测量小灯泡额定功率实验探究 (1)
知识点二、伏阻法 (3)
知识点三、安阻法 (4)
模块二巩固提高 (5)
模块一、知识掌握
知识点一、测量小灯泡额定功率实验探究
实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。

实验原理：P＝UI。

实验电路图：如图
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。

实验有关注意事项：
①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；
②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电
压的1/5③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；
学习目录
知识重点
④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；
⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；
⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；
⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；
⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。

[例题1]（2023•台州模拟）在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0伏，小灯泡的额定电压为2.5伏，滑动变阻器的规格为“20欧，1安”。

（1）闭合开关前，应该把滑动变阻器的滑片移到（选填“M”或“N”）。

（2）闭合开关，小科发现小灯泡不亮，电流表示数很小，电压表示数较大。

则接下来应进行的操作是（填字母）。

A.更换小灯泡
B.向左移动滑动变阻器滑片
C.检查开关是否接触不良
D.检查电压表是否断路
（3）小科移动滑动变阻器的滑片，测量出了5组实验数据，描点并绘制出了关于滑动变阻器的I ﹣U图像，如图乙所示。

则小灯泡的额定功率为瓦。

知识点二、伏阻法
[例题2]
（2023•滨江区一模）小滨同学在测量标有“2.5V ”字样小灯泡电功率的实验中，连接图甲所示的电路。

（1）小滨在检查电路连接时，发现有一根导线连接错误。

请在图甲中找出来并打“×”，并画线把它改到正确的位置上。

（2）通过移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度，并根据记录的多组数据作出了如图乙所示的I ﹣U 图像。

根据图像推算出小灯泡的额定功率是 W 。

条件电路设计实验步骤及表达式
已知定值电
阻R 0阻值①闭合S 、S 1，移动滑动变阻器滑片， 使电
压表的示数为U 额②断开S 1，闭合 S 2，读出电压表的示数为U
③P 额＝U －U 额R 0
U 额条件电路设计实验步骤及表达式
已知滑动变
阻器R 2的规
格最大阻值
为R 0①调节R 2的滑片到最左端，调节 R 1的阻值使
电压表示数为U 额②保持R 1的滑片位置不变，将R 2的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数U ③P 额＝U －U 额R 0U 额
（3）小江同学根据图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。

如图所示，R o 为定值电阻，S 1为单刀双掷开关，实验操作如下：
①闭合开关S ，将S 1置于1处，调节滑动变阻器的滑片P ，使得小灯泡正常发光，记录下此时的电压表示数为U 1；
②不改变滑动变阻器滑片P 的位置，将S 1置于2处，记录下此时电压表的示数U 2。

则小灯泡的额定功率可表示为：P 额＝ （用U 1、U 2、R o 表示）。

知识点三、安阻法
[例题3] （2023•鹿城区三模）小明想测量实验盒中一只灯泡的额定功率，发现灯泡铭牌上额定电压
值不清，额定电流为0.5A 。

现有实验仪器：一个电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有最大阻值为R 的滑动变阻器、一只已知阻值为R 0的定值电阻、开关和导线若干。

（1）请你帮助小明写出实验步骤完成测量。

要求：用测量的量表示出小灯泡额定功率（测量的各量用字母表示）。

已知：小灯泡的电阻受温度条件电路设计实验步骤及表达式
已知定值电
阻R 0阻值①闭合 S 、S 2，移动滑动变阻器滑片，使
电流表的读数为I 0＝ ②断开S 2，闭合S 1，读出电流表的示数为I 1
③P 额＝(I 1－U 额R 0
)U 额U 额R 0
条件电路设计实验步骤及表达式
电阻箱①闭合 S 、S 1，移动变阻器滑片，使电流表示
数为I 额
②断开S 1，闭合S 2，变阻器滑片不动，调节
电阻箱，当电流表示数为I 额时，读出电阻箱
连入电路中的电阻为R
③P ＝I 额2R
影响
（2）电路图属于模型。

请在教材的内容里举一例。

模块二巩固提高
1.（2023•临海市模拟）小金开展“测量小灯泡的电功率”实验，实验电路如图甲，已知小灯泡的
额定电压为3.8V，电源电压恒为6V。

回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。

（2）闭合开关后移动变阻器滑片，当电压表示数为V时，读出电流表示数，即可计算小灯泡的额定功率。

（3）实验时，小金移动滑动变阻器进行多次实验，绘制出小灯泡的I﹣U关系曲线如图乙，则滑动变阻器的最大阻值至少为欧。

（4）从这次实验获得的数据来看，变阻器的滑片向右移动过程中，电流表与电压表示数的比值将（选填“变大”“不变”或“变小”）。

2.（2023•慈溪市模拟）在“测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电
源额定电压为2.5V的待测小灯泡（电阻约为8Ω），电流表（0﹣0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），开关和导线若干，另有标有“30Ω 2A”的滑动变阻器R和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器R2。

（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整。

（2）本实验选择的滑动变阻器是（填“R1”或“R2”）。

（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R，且利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是。

（填字母代号）
A.两种方案都能
B.两种方案都不能
C.乙方案能，丙方案不能
D.乙方案不能，丙方案能
3.（2023•余杭区二模）请你完成以下“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率实验的任务。

（1）闭合开关，移动滑片P到电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W；
（2）上述实验过程中，当电压表、电流表的示数逐渐变大时，小灯泡的电阻也逐渐变大，滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小，则小灯泡电阻的变化量△R L（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量△R；
（3）利用图甲所示电路，依据R=U
I也可测出小灯泡正常工作时的电阻，如果考虑电压表的电阻，
此时电流表测量值比通过灯泡电流真实值（选填“偏大”或“偏小”）。

4.（2023•上城区模拟）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：
A．电源（输出电压恒为4.5伏）
B．小灯泡（额定电压3.5伏，电阻约为10欧）
C．滑动变阻器（0﹣10欧，最大电流2安）
D．电压表（量程0～3伏）
E．电流表（量程0﹣0.6安，0﹣3安）
（1）实验小组初步设计电路如图甲所示。

经分析此电路无法测出小灯泡的额定功率，原因
是。

（2）重新设计电路如图乙所示，请对照此图在丙图中用笔画线替代导线，完成实物图的连接。

（3）连接电路完成后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丁所示，则小灯泡的额定功率P额＝瓦。

5.（2023•拱墅区模拟）小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有
6V蓄电池、电流表（0﹣0.6A、0﹣3A）、电压表（0﹣3V、0﹣15V）、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”
两种规格的滑动变阻器，额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω），开关各一个，导线若干。

（1）为顺利完成实验，小明在实验中应选用规格为的滑动变阻器。

（2）请你用笔画线代替导线，帮小明将图甲的实物电路连接完整.（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）
（3）连好电路后，闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片，分别记下了多组对应的电压和电流表
的示数，并绘制了U﹣I图象如图乙所示。

根据U﹣I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是W。

（4）小明根据U﹣I图象中数据计算发现：随着小灯泡两端电压的增大，灯丝的电阻变大，你认为原因可能是。

6.（2023•龙湾区二模）小龙用如图甲所示的电路测量额定电流为0.5A小灯泡的额定功率，R a是
一个阻值可连续调节且可读数的变阻器。

实验步骤如下：
①小龙将滑片P位于α端时，闭合开关S和S1，断开开关S2，此时电流表示数如图乙。

②移动滑片使电流表的示数为0.5安。

③，读取此时
R a的数值，R a的示数即为灯泡的阻值。

④根据公式，求出小灯泡的额定功率。

（1）图乙中电流表示数为安。

（2）请完成步骤③的操作。

（3）闭合开关S和S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片位置不变，分别用10欧、20欧、30欧和40欧的定值电阻替换图甲电路中的R a，测出相应的电流，并在电流表表盘上标出所测电流对应的电阻值，就能将电流表改装成一个可以直接读出电阻阻值的仪表。

请在图丙上画出10欧、20欧、30欧和40欧的大致位置。

7.（2020秋•上城区期末）小陈每天烧开水用的“电热水壶”铭牌上额定功率模糊不清，尝试测
量。

现有器材：电源、阻值为R0的定值电阻、电键1个、电压表2只、导线若干。

（1）画出实验电路图；
（2）写出实验的步骤并用测量值表示所测的额定功率。

8.（2023•杭州模拟）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，
电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。

（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。

请你指出来：①；②。

（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W。

（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为。

A.10Ω 3A
B.30Ω 1A
C.60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，若已知另一盏灯的额定电流为I额，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是。

9.（2022春•西湖区校级月考）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小
灯泡的额定电压为 2.5V，电阻约为5Ω。

（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于（选填“A”或“B”）端。

（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。

要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向（选填“A”或“B”）端移动。

（3）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。

闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记
下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为。

（用已知字母表示）。