資源簡介

18.3測量小燈泡的電功率—九年級物理人教版全一冊課前導學
知識集錦：
知識點1 測量小燈泡的電功率
1.“測量小燈泡的電功率”與“測量小燈泡的電阻”的比較
測量小燈泡的電功率 測量小燈泡的電阻
相同點 所測物理量 小燈泡兩端的①________，通過小燈泡的②________
電路圖
連接電路時 開關③________，滑動變阻器的滑片位于④________處
不同點 原理 ⑤__________ ⑥__________
滑動變阻器的作用 保護電路，改變燈泡兩端⑦__________，使其等于、小于或大于額定電壓 保護電路，改變待測電阻兩端的⑧_________，多次測量出電壓和電流
2.特殊方法測電功率
（1）“伏阻法”測電功率
如圖1所示，用電壓表、已知阻值的定值電阻R0、電源、開關、導線若干，可以測出Rx的電功率。
此原理主要應用了串聯電路中電流處處⑨__________。具體做法：用R0的阻值和它兩端的電壓求電路中的電流，然后用已求得的電流和測得的待測電阻兩端的電壓，求待測電阻的電功率，。
（2）“安阻法”測電功率
如圖2所示，用電流表、已知阻值的定值電阻R0、電源、開關、導線若干，可以測出Rx的電功率。
此原理主要應用了并聯電路各支路兩端的電壓⑩__________。具體做法：用R0的阻值和通過它的電流求它兩端的電壓，然后用已求得的電壓和測得的通過待測電阻的電流，求待測電阻的電功率，Px = UxIx = I0R0Ix
知識點2 測量小燈泡的電功率實驗中的故障原因分析
現象 故障原因
電壓表或電壓表的指針反向偏轉 電流表或電壓表的正、負接線柱 ________了
電流表示數偏大，電壓表無示數 小燈泡或電壓表 ________
電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓 小燈泡 ________或電流表與電壓表的位置 ________
電壓表和電流表都無示數 滑動變阻器 ________
電流表示數較大且不可變，電壓表示數接近電源電壓 滑動變阻器接入電路中時使用了 ________兩個接線柱
電流表示數很小且不可變，電壓表示數較小 滑動變阻器接入電路中時使用了 ________兩個接線柱
閉合開關瞬間，燈泡發出強光后立即熄滅，電流表指針偏轉后又回到零刻度線處，電壓表仍有示數 燈泡兩端的實際電壓遠大于燈泡的額定電壓，閉合開關前，沒有將滑動變阻器的滑片移到 ________處
重點實驗 伏安法測量小燈泡的電功率
裝置
實驗原理 P = UI
實驗過程 步驟1 按電路圖連接實物圖，將滑動變阻器的滑片滑到阻信最大(最右)端； 步驟2 檢查電路無誤后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片當電壓表的示數等于額定電壓時，停止滑動，記錄此時電流表的示數，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中； 步驟3 調節滑動變阻器的滑片，分別使電壓表的示數低于額定電壓、等于額定電壓的1.2倍（注意不能超過小燈泡的額定電壓太多，否則會損壞小燈泡），記錄每一次對應電流表的示數，并觀察燈泡的亮度，記錄在表格中； 步驟4 將實驗中記錄的數據分別代入P = UI，算出小燈泡的實際功率，并填入表格中
實驗現象 當燈泡兩端電壓為額定電壓時，燈泡正常發光；當燈泡兩端電壓低于額定電壓時，燈泡發光較暗；當燈泡兩端電壓大于額定電壓時，燈泡發光較亮
分析 （1）燈泡的發光情況由它的實際功率決定，實際功率越大，燈泡越亮。（2）燈泡實際消耗的電功率隨著加在它兩端的電壓的改變而改變，電壓越大，功率越大。（3）燈泡的實際功率可以等于額定功率，也可以不等于額定功率
自我檢測：
1.在做“測定小燈泡額定功率”的實驗中，手移動滑動變阻器的滑片時，眼睛應看著( )
A.電流表 B.電壓表 C.小燈泡 D.變阻器
2.為了測定小燈泡的額定功率，在具體實驗操作中，手和眼的分工應該是( )
A.手移動變阻器的滑片，眼觀電流表
B.手移動變阻器的滑片，眼觀電壓表
C.手移動變阻器的滑片，眼看小燈泡是否發光
D.手按開關，眼觀電流表
3.如圖所示是小松同學做電學實驗時所畫電路圖的一部分，其中小燈泡的銘牌不清，根據圖中所提供的器材，可以直接探究的問題是( )
A.測小燈泡消耗的電能 B.測小燈泡的額定電功率
C.測小燈泡的實際電功率 D.測小燈泡正常發光的電阻
4.某小組用“伏安法”測小燈泡額定功率，已知小燈泡額定電壓為2.5 V。若此實驗中只有一只電表壞了，為了測出小燈泡的額定功率，小組同學們增加一個阻值為25 Ω的定值電阻，只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開關（單刀雙擲開關分別接“a”、“b”各一次）測量小燈泡的額定電功率，圖甲、圖乙是他設計的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是( )
A.兩種方案都能 B.兩種方案都不能
C.甲方案能，乙方案不能 D.甲方案不能，乙方案能
5.在“測量小燈泡額定功率”的實驗中，小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V，滑動變阻器標有“20Ω 1A”字樣。
（1）如圖甲所示電路，有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上打“”，用筆畫線代替導線將電路連接正確___________；
（2）連接電路時，開關應___________，試觸時發現，電壓表無示數，電流表有示數，小燈泡發光，則電壓表發生了___________故障；
（3）糾正錯誤后繼續進行實驗，移動滑動變阻器滑片，電壓表示數為2.5V時，電流表示數如圖乙所示，示數為___________A，小燈泡額定功率為___________W；
（4）利用原有電路，將小燈泡替換為定值電阻（、、、，各一個）探究電流和電阻關系，為了能完成實驗，控制電壓表示數可能是___________。
A.1.7V B.2.2V C.2.7V
答案以及解析
知識集錦：
①電壓 ②電流 ③斷開 ④組織最大 ⑤P = UI ⑥ ⑦電壓 ⑧電壓或電流 ⑨相等 ⑩相等 接反 短路 斷路 顛倒 斷路 上面 下面 最大阻值
自我檢測：
1.答案：B
解析：額定功率是指用電器在額定電壓下的規律，“測定小燈泡額定功率”正確的操作步驟應該是移動滑片時，同時觀察電壓表的示數，直到等于小燈泡的額定電壓，記下此時電流表的示數，然后根據計算出小燈泡的額定功率。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
2.答案：B
解析：由于滑動變阻器的作用是調節燈兩端的電壓，故在用手調節滑動變阻器的滑片時，眼應觀察電壓表的示數的變化，當電壓表達到額定電壓時，再去觀察電流表的示數及燈泡的亮度，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
3.答案：C
解析：由電路圖知，電壓表測小燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
A.測小燈泡消耗的電能，據知，還需要測量通電時間，需要有秒表，故A不符合題意；
B.測小燈泡的額定功率，需要知道小燈泡的額定電壓，但小燈泡的銘牌不清，無法測額定功率，故B不符合題意；
C.測小燈泡的實際功率，根據，用電壓表及電流表分別測出小燈泡的兩端的電壓及通過的電流，可探究，故C符合題意；
D.要測量小燈泡正常發光時的電阻，需要知道小燈泡的額定電壓，而小燈泡的銘牌不清，不能直接探究，故D不符合題意。
故選C。
4.答案：B
解析：開關分別接“a”、“b”各一次，a圖，無論開關接a還是接b都無法得知小燈泡是否正常發光，此方案不能測定小燈泡的額定電功率；b中，、小燈泡、變阻器三者串聯，S接a時，電壓表測定值電阻的電壓，當開關接b時測量燈和定值電阻的總電壓，不能通過調節滑動變阻器使燈泡兩端的電壓為2.5 V，所以此方案不能測出小燈的額定電功率。
故選B。
5.答案：（1）見解析；（2）斷開；斷路；（3）0.24；0.6；（4）C
解析：（1）實驗中，燈泡與變阻器串聯，電壓表測量燈泡的電壓，電流表測量電路電流。
（2）連接電路時，為了保護電路，開關應斷開。
試觸時發現，電壓表無示數，電流表有示數，小燈泡發光，則與燈泡并聯的電壓表發生了斷路故障。
（3）由圖乙得，電流表的分度值為0.02A，示數為0.24A。
小燈泡額定功率為
（4）探究電流和電阻關系，要控制定值電阻的電阻應不變，由歐姆定律得
當接入25Ω定值電阻時，變阻器接入電路中電阻最大，為20Ω時，定值電阻的電壓最小，此時
由圖得，電源電壓由3節干電池組成，為4.5V，由串聯電路電流特點得
則定值電阻的電壓最小電壓為
當電壓表示數最大為3V時，定值電阻的電壓最大，故AB不符合題意，C符合題意。
故選C。

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