《人教版九年级物理第十八章-第3节-测量小灯泡的电功率(拔高版)辅导教学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版九年级物理第十八章-第3节-测量小灯泡的电功率(拔高版)辅导教学案.docx（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1/41第第十八十八章章 第第 3 3 节节 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率辅导科目辅导科目物理物理年年级级九九年级年级教材版本教材版本人教人教版版讲义类型讲义类型拔高拔高版（适用于考试得分率版（适用于考试得分率高高于于 80%的学员）的学员）教学目的教学目的1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；2.通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别；通过实验、比较，进一步理解额定功率和实际功率的区别；3.巩固电流表和电压表的操作技能。巩固电流表和电压表的操作技能。重、难点重、难点重点：重点：1会利用伏安法测定小灯泡的电功率；会利用伏安法测定小灯
2、泡的电功率；2对实际功率和额定功率的理解。对实际功率和额定功率的理解。难点：电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用难点：电流表、电压表及滑动变阻器的正确使用授课时长授课时长建议授课时长建议授课时长 2 小时小时教学内容【课程导入】【课程导入】初中物理中的极值问题在物理教学中虽然涉及不多,但却常常出现在一些统考、会考、物理竞赛等各种试卷上。这些问题一则学生平时接触少时接触少,各种物理参考书上又难以见到求解此类各种物理参考书上又难以见到求解此类问题的思维方法与解题示例问题的思维方法与解题示例,二则其本身所涉及的知识面广二则其本身所涉及的知识面广,题给条件的隐蔽性又很强题给条件的隐蔽性又很强,因此,学
3、生在求解时,往往思维受阻,难以得出令人满意的结果。然而,物理极值问题能考查与培养学生运用数理知识灵活而巧妙地解决实际问题的能力。【新知讲解】【新知讲解】知识点一：知识点一：测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率命题方向1.实验原理(PUI)2/412.实验电路图3.电路实验前，检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求。查看小灯泡的额定电压；（2）按电路图连接电路。检查无误后，闭合开关，进行试验；（3）调节滑动变阻器滑片，使小灯泡在额定电压下发光，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡的功率。（4）调节滑动变阻器滑片，使小灯泡上的电压约为额定电压的 12 倍，观察小灯泡的发光情况，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡
4、的功率（5）调节滑动变阻器滑片，使小灯泡上的电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡的功率。（6）断开开关，计算电功率，把三次实验数据填写在表格里。实验结论：实验结论：小灯泡的发光情况由实际功率决定，功率越大，灯泡越亮；灯泡实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变电压越大，功率越大；灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮。灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。注意事项：注意事项：选择的电源电压应高于小灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流
5、，滑动变阻器的最大阻值也应该与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。在测量小灯泡的电功率实验中，电压表量程的选择要参照小灯泡的额定电压，若小灯泡额定电压为 2.5V，则选用 03V 的量程；若小灯泡的额定电压为 3.8V，则应选 015V 量程。电流表量程的选择，应根据灯泡的电阻计算求得的额定电流选择，如果灯泡的电阻未知，要选3/41用 03A 的量程，并采用试触的方法判断；一般小灯泡（1.2V3.8V）的额定电流都是小于 0.6A的。电路连接时，开关必须断开，防止由于电路连接错误发生短路，损坏电流表。闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片置于连入电路中的电阻最大处（移到阻值最大处）
6、，以防止电路中电流过大，起到保护电路的作用。滑动变阻器滑片移动时要有一定的规律（使灯泡两端的电压逐渐减少或逐渐增大）记录的电压值和电流值要一一对应。调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的 1.2 倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。补充：补充：电功和电功率的区别和联系如下表：测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下：实验名称测电阻测小灯泡的功率原理RU/IPUI器材电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导线、被测的电阻或小灯泡电路图分析多次测量取平均值，得出测量结果。对比分析测量结果，得出
7、实验结论。2、利用电能表和钟表测量家用电器的功率、利用电能表和钟表测量家用电器的功率原理：P=W/t仪器：电能表、钟表、家用电器。4/41测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。计算方法：例如：电能表的参数 3000R/kWh，记录的转数为 n 转，时间为 t(s)，则t 秒消耗的电能：W=n/（3000R/KW.h）=n/30003.6106J电功率：P=W/t=n1.2103J/t=n/t1.2103W注意事项：明确电能表参数的物理意义;被测的电器一定要单独工作;单位的对
8、应关系。3、实验中电路故障的分析及排除、实验中电路故障的分析及排除现象：闭合开关后，灯泡虽亮，但两表指针却反向偏转。故障原因：排除方法：现象：电压表、电流表指针偏转角度过小（或超过最大刻度）故障原因：排除方法：现象：无论怎样移动滑动变阻器滑片，电流变或电压表示数都没有变化故障原因：排除方法：5/41现象：闭合开关，灯泡不亮，两表无示数故障原因：排除方法：电流表有示数，电压表物无示数故障原因：排除方法：灯泡较亮，电压表示数低于额定电压或灯泡较暗，电压表示数高于额定电压故障原因：排除方法：闭合开关后，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表指针却偏转很大故障原因：排除方法：闭合开关前，小灯泡已亮，
9、电流表和电压表也正常偏转，而闭合开关后，灯泡反而熄灭，两表也停止偏转故障原因：排除方法：闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处电压表仍有示数。故障原因：6/41排除方法：连接：(1)根据实物图画电路图(2)连接实物图、电路图(3)电路连接错误的判断与改正(4)电路设计4.开关和滑动变阻器(1)实验前开关状态(断开)(2)滑动变阻器的连接方式(一上一下)(3)实验前滑动变阻器滑片的位置(阻值最大处)(4)滑动变阻器的作用(改变灯泡两端的电压；保护电路)5.实验步骤完善6.电流表、电压表的使用和读数(1)量程的选择(2)正、负接线柱的正确连接(电流正进负出)(3)电
10、表读数7.电路故障分析与处理(1)电表示数有无的原因：电流表无示数(与电流表串联的电路发生断路或电流表短路)；7/41电流表指针满偏(与电流表串联的电路发生短路或电流表量程太小)；电压表无示数(与电压表并联的电路发生短路)；电压表示数接近电源电压(与电压表并联的电路发生断路)(2)小灯泡不亮的原因：电路完好灯不亮(滑动变阻器连入电路的阻值太大)；灯不亮(灯泡短路或断路，根据电表示数来确定)8.多次改变小灯泡两端的电压，得出多组数据，记录数据及绘制 UI 曲线，分析灯丝阻值随电压的变化规律及其原因9.计算小灯泡的电功率10.实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)11.温度对灯泡灯丝电
11、阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)12.实验操作及措施改进13.多次测量不能求平均值的原因(电压改变，功率也改变)14.内阻对测量结果的影响15.特殊方法测电功率(见下表格)实验结论：(1)不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大。(2)小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮.。特殊法测电功率缺电流表缺电压电路设计步骤闭合 S、S1，移动滑动变阻器滑片,使电压表的读数为 U额;断开 S1，闭合 S2，读出电压表的示数为 U1结论10-UUPRU 额额额额额额8/41表电路设计步骤闭合 S、S1，移动滑动变阻器滑片，使电压表的读数为 I额R0;断开 S1，
12、闭合 S2，读出电压表的示数为 U1结论-UIIRP 1 10 0额额额额额额（）缺电压表电路设计步骤将电压表调零，断开开关，按图连接电路;调节 R2的滑片移动到最左端，调节 R1的阻值使电压表示数为 U额;保持 R1的滑片位置不变，R2的滑片移动到最右端，读出并记录电压表的示数 U，断开开关 S结论2()UUUPR 额额额额电路设计步骤闭合 S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为00RUI额;断开 S2，闭合 S1，读出电流表的示数为 I1结论10()-UIPUR 额额额额额额9/41电路设计步骤闭合 S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表的读数为 I额;断开 S2，闭合 S1，读出
13、电流表的示数为 I1结论-UIRPI 1 10 0额额额额额额（）电路设计步骤只闭合 S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为 I0断开 S1，闭合 S2，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为 I0时，读出电阻箱连入电路中的电阻为 R结论2PI R 0 0电路设计步骤只闭合 S1，移动变阻器滑片，使电流表示数为 I0保持滑片 P 位置不变，再闭合 S2，电流表此时示数为 I结论()UPUIII 0 00 0例题例题【例例 1】课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，10/41已知小灯泡的额定电压为 2.5 伏、额定功率为 0.75 瓦。小明同学设计了如图甲所示的电
14、路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式 PUI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线 a。小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由 R计算出小灯泡的电阻 R，再测出若干个电压值，最后根据 P，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线 b。则下列反映了他们的实验结果的图线是（）ABCD【答案】B。【解析】（1）P，灯泡正常发光时的电阻 R8.3；由题意知：P甲和 P乙，由此可见，电功率 P 关于电压 U 的二次函数（跟 yax2+bx+c，且 a0，b0，c0 时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故 CD 错误。（2）P甲和 P乙，灯泡电阻 R 随温度升高而变大
15、，11/41当小灯泡两端电压 U2.5V 时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻 R8.3，则 P甲P乙，此时抛物线 a 在抛物线 b 的上方。当小灯泡两端电压 U2.5V 时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻 R8.3，则 P甲P乙0.75W，且此时两抛物线相交。当小灯泡两端电压 U2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻 R8.3，则 P甲P乙，此时抛物线 a 在抛物线 b 的下方。综上所述，B 图中的图线反映了他们的实验结果。练习练习1、在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压 U 恒为 8V，滑动变阻器规格为“20 2A“，小灯
16、泡的额定电压 U额2.5V，额定功率小于 1.2W，两个阻值分别为 10、20的定值电阻 R0可供选择。（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为 2.5V 时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为W。实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44电功率/W12/41（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是 R0的定值电阻。
17、（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“015V”，请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后，闭合开关 S，将开关 S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为；滑片不动，再将开关 S1，拨至“2”，读出电压表示数为 U0；小灯泡的额定功率：P额。（用 U额、U0、R0表示）若步骤中，在将开关 S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）如下图所示；（2）1.05；（3）增大；10；（4）5.5V；U额；偏小。【解析】（1）由 PU
18、I 得，小灯泡的额定电流约为：I0.48A0.6A，所以，电流表选择 00.6A 的量程；灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与 R0的左接线柱连接，如图所示：13/41（2）由（1）可知，电流表选择 00.6A 的量程，分度值为 0.02A，示数为 0.42A，则小灯泡的额定功率：P额U额I额2.5V0.42A1.05W。（3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据 PUI 可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第 5 次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由 I
19、可得，第 5 次实验时电路总电阻：R总18.220，因 R总RL+R0+R滑，已知定值电阻 R0的阻值为 10或 20，故小聪在实验中选用的是 R010。（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，闭合开关 S，将开关 S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测 R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：UVUU额8V2.5V5.5V。滑片不动，再将开关 S1拨至“2”，电压表测 R0两端的电压 U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额。小灯泡的额定功率：P额U额I额U额。将开关 S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，
20、滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知14/41识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻 R0两端的电压 U0变小，根据 P额U额I额U额可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。2、在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“202A“，小灯泡的额定电压2.5UV额，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10、20的定值电阻0R可供选择。（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压
21、表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为1.05W。实验次数物理量12345电压/V1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44电功率/W（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是0R 的定值电阻。（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0 15V”，请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后，闭合开关S，将开关1S拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为；15/41滑片不动，再将开关1S，拨至“2”，读出
22、电压表示数为0U；小灯泡的额定功率：P 额。（用U额、0U、0R表示）若步骤中，在将开关1S拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值（选填“偏大”或“偏小”)。【答案】：（1）如上图所示；（2）1.05；（3）增大；10；（4）5.5V；00UUR额；偏小。【解析】：（1）由PUI得，小灯泡的额定电流约为：1.20.480.62.5PWIAAUV，所以，电流表选择00.6A的量程；灯泡、0R及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“”极连接，小灯泡的左接线柱与0R的左接线柱连接，如图所示：16/41（2）由（1）可知，电流表选择00.
23、6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率：2.50.421.05PU IVAW额额 额。（3）由表中数据可知，随着灯泡两端电压的增大，电流也增大，根据PUI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第 5 次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由UIR可得，第 5 次实验时电路总电阻：5818.2200.44UVRIA 总，因0LRRRR滑总，已知定值电阻0R的阻值为10或20，故小聪在实验中选用的是010R。（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，闭合开关S，将开关1S拨至“1”，小灯泡、
24、0R和滑动变阻器串联，电压表测0R和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：82.55.5VUUUVVV额。滑片不动，再将开关1S拨至“2”，电压表测0R两端的电压0U，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：00UIR额。小灯泡的额定功率：00UPU IUR额额额额。17/41将开关1S拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻0R两端的电压0U变小，根据00UPU IUR额额额额可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。知识小结知识小结【课堂检测课堂检测】一选择题（共一选择题（共 5
25、小题）小题）1在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察()A电流表的示数B电压表的示数C灯泡的发光情况D变阻器滑片的位置2在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是()A电压表的正、负接线柱接错了B电压表的量程选择不合适C电压表坏了18/41D电压表与滑动变阻器并联3 如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是()ABCD4如图是小红在测量小灯泡
26、电功率时连接实验器材的情况其中错误的是()A电流表没有串连接入电路中B电压表没有与灯泡并联C滑动变阻器的接线柱的连接D开关没有串连接入电路中5如果测定标有“2.5V”字样的小灯泡的额定功率，那么两个电表的量程最好选用()A电压表选“015V”，电流表选“03A”B电压表选“015V”，电流表选“00.6A”C电压表选“03V”，电流表选“03A”19/41D电压表选“03V”，电流表选“00.6A”二填空题（共二填空题（共 5 小题）小题）6小华在探究“小灯泡发光时的亮度与电功率的关系”的实验中，所用的电源电压是4V，小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的 1.2
27、倍。小华同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成下左图所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是瓦。该图象不是直线，主要原因是。7在学校科技节上，甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路，同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况。老师提供的器材有：“2.5V”和“3.8V”两种规格的灯泡（灯丝电阻随温度的升高而增大）、滑动变阻器，电流表和电压表、开关、导线若干、电源（电压相等且保持不变）。两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数都发生变化，当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好电压表示数均为3.8V，电流表示数均为0.3A，并且甲组的灯泡比乙组
28、的暗。（1）两组同学所使用的电源电压是V。（2）乙组同学在研究灯泡电功率变化情况时，想通过测量来比较以下两种情况灯泡电功率的大小关系：灯泡实际电压为额定电压一半时的电功率1P；灯泡实际电流为额定电流一半时的电功率2P。老师告诉他们不用测量也可以比较，同学们经过分析得出1P与2P之间正确的关系是1P2P。20/418小明同学想对如图 1 所示的电路进行深入研究，他进行了如下尝试：（1）首先他分析出：若已知电源电压恒为U，定值电阻1R的阻值为0R，某时刻电路中的电流为I，则滑动变阻器2R两端的电压2U；滑动变阻器2R的电功率2P。（2）他按照电路图连接了实验电路，调节滑动变阻器的滑片，相应的记录了
29、电流表、电压表1V和2V的示数，测出1R的电功率1P、滑动变阻器2R的电功率2P、电路的总功率P总，请根据表中数据分别在图 2 和图 3 中描点画出图象（3）分析图象由图 2 可得结论。由图 3 可得结论。/IA123456789101/UV123456789102/UV987654321021/411/P W1491625364964811002/PW91621242524211690/PW总1020304050607080901009在学习科技节上，甲、乙两组同学各自设计了一个灯泡和滑动变阻器串联的调光电路，同时还想研究灯泡亮度改变时电功率的变化情况。老师提供的器材有：两种规格的灯泡（一个
30、字迹模糊，一个标有2.5)V、两种规格的滑动变阻器(“15 1A”、“25 2A”)、，电流表和电压表、开关、导线若干、电源（电压相等且保持不变）。两组同学连接好电路后，调节滑片过程中电表示数都发生变化，当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好滑动变阻器的阻值均为最大值的一半，电压表示数均为2.5V，电流表示数均为0.2A，并且甲组的灯泡比乙组的暗。（1）请将图中甲组同学设计的电路图补充完整。（2）在实验中，甲组同学选用的变阻器的规格为（选填“15 1A”或“25 2A”)，两组同学所使用的电压是伏，甲组同学所测得的电功率为瓦。（写出计算过程。)10小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步
31、思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图 1 所示电路，选用分别标有“1.5V0.25A”、“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”字样的小灯泡1L、2L、3L，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系。（1）他将灯1L接入图 1 电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整。22/41（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于（选填“A”或“B”)端。（3）闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过1L的电流为0.2A，再测出1L两端的电压，电压表示数如图 2 所示，为V，然后算出此时灯1L的电阻是，实际功率是W。（4）换上灯2L，闭合开
32、关，此时电流表的示数将变（选填“大”或“小”)，为保持电流为0.2A不变，应将滑片P向（选填“A”或“B”)端移动；再测出2L两端的电压，算出2L的电阻和功率。换上灯3L，做第三次实验，并将实验数据记录在表中。次数灯泡/IA/U V/R/P W11L0.222L1.680.3233L2.4120.48（5）请根据实验数据，在图 3 中作出小灯泡功率与电阻关系的图象。（6）分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成关系。三实验探究题（共三实验探究题（共 2 小题）小题）23/4111小聪设计了如图甲所示的电路，利用滑动变阻器调节小灯泡的电流和电压，观察小灯泡的发光情况。电源电压恒为
33、6V，R是滑动变阻器。（1）为保护电路元件安全，连接电路时开关应，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至（选填“左”或“右”)端。闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的（填字母）两个接线柱接入了电路。（2）改正错误后，小聪继续实验，将有关实验数据标记在图丙上，分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器规格是（选填字母）。.20A0.5.20AB2A.50C0.5.25AD2A（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示。（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表示数（选填“几乎不改变”或“明显改变”)。12小明学习了电功率后，用额定电压分别为2
34、.5V、6V的灯泡1L和2L设计了如图 1 所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。（1）小灯泡发光时，将电能转化为能和光能。24/41（2）探究1L的亮度时，只闭合S、1S，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路故障可能是：。排除故障后，继续实验，收集的数据及现象如表一。表一电压/V电流/A亮暗情况110.16暗21.50.22较亮32.50.28亮表二电压/V电流/A亮暗情况410.28很暗52.50.38暗660.72很亮（3）探究2L的亮度时，只闭合S、2S，进行实验，收集的数据及现象如表二。（4）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与的
35、转化效率有关。（5）完成探究后，小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱()各 1 个、2 个开关及若干条导线，对额定电流为0.1A的小灯泡的额定功率进行了测定。根据他设计的电路图，写出实验步骤及测定额定功率的表达式。实验步骤：25/41根据如图 2 所示的电路图连接实物电路；表达式：P 额。【答案】【答案】一选择题（共一选择题（共 5 小题）小题）1B。【解析】：在“测定小灯泡的额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表的示数，使电压表的示数等于额定电压，这样测出的功率等于灯泡的额定电功率。2D。【解析】：滑动变阻器连接电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小
36、，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了。3C。【解析】：A、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数计为1U 根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为1UUIR，则小灯泡电功率的表达式是111UUPU IUR；B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源26/41电压U欧姆定律根据并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为1UIIR，则小灯泡电功率的表达式是1()UPUIU IR；C、图中定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电
37、流，因此无法测出小灯泡的功率；D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为2U根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为12UUU，通过小灯泡的电流表达式为2UIR，则小灯泡电功率的表达式是212UUPU IUR。4C。【解析】：A、电流表与灯泡串联连接，故电流表接线正确；B、电压表与灯泡并联，因此电压表接线正确；C、滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线，故滑动变阻器接线错误；D、开关与灯泡串联，故开关接线正确。5D。【解析】：小灯泡标有2.5V，即额定电压为2.5V，故电压表应选取3V的，可以保证准确；而小灯泡的电流较小，如选取3A的电流表，则
38、测量误差过大，故应选取00.6A的。二填空题（共二填空题（共 5 小题）小题）60.5；灯丝电阻随温度升高而增大。【解析】：由题知，小灯泡的额定电压为2.5V，由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，所以灯泡的额定功率：2.50.20.5PUIVAW；小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线（不是正比例图线），说明小灯泡的电阻不是定值，那是因为灯泡电压越大，通过它的电流越大，其实际功率越大，温度越高，即灯丝的电27/41阻随温度的升高而增大。7（1）6.3；（2）。【解析】：（1）灯泡额定电压一个是2.5V，一个是3.8V，当灯泡正常发光时电压表示数都是3.8V，则测额定电压
39、为2.5V灯泡功率时，电压表与滑动变阻器并联；甲灯正常发光时灯泡两端电压为额定电压2.5V，由题意知，滑动变阻器两端电压为3.8V，则电源电压为2.53.86.3VVV。（2）灯泡实际电压为其额定电压一半时，由公式2UPR得，它的实际功率114PP额，实际电流等于额定电流一半时，由公式2PI R得，实际功率214PP额，则12PP；8（1）0UIR；20UII R；（2）如图所示；（3）电路总功率P总与电流I成正比；当电流增大时，滑动变阻器的功率先增大后减小。【解析】：（1）由电路图可知，1R与2R串联，则电流相等，若已知电源电压恒为U，定值电阻1R的阻值为0R，某时刻电路中的电流为I，则滑动
40、变阻器2R两端的电压20UUIR；滑动变阻器2R的电功率2220PU IUII R；（2）根据表格中电路中功率P总与对应的电流I，描点画出图象如图 2 所示：根据表格中滑动变阻器2R的电功率2P、与对应电流，描点画出图象如图 3 所示：28/41（3）根据图 2 曲线可得出结论：电路总功率P总与电流I成正比；根据图 3 曲线可得结论：当电流增大时，滑动变阻器的功率先增大后减小。9（1）见下图：（2）25 2A；4；0.3。【解析】：（1）由题意可知，“当两组电路的灯泡都正常发光时，恰好滑动变阻器的阻值均为最大值的一半，电压表示数均为2.5V，电流表示数均为0.2A”，则11150.21.522
41、RUIAV，22250.22.522RUIAV，由此可知甲组同学选用的变阻器的规格为25，2A，且电压表并联在滑动变阻器两端，电路图如图所示。（2）由甲组同学选用的变阻器的规格为(25,2)A，可知，乙组同学选用的灯泡是2.5V，选用的变阻器的规格为15，2A，则由欧姆定律可知，乙组同学实验中，滑动变阻器两端电压为11150.21.522RUIAV，则29/41电源电压11.52.54UUUVVV灯泡乙，甲组同学所测得的灯泡两端电压242.51.5UUUVVV灯泡甲，电功率1.50.20.3PUIVAW灯泡甲。10（1）如上图所示；（2）A；（3）0.8；4；0.16；（4）小；B；（5）图象
42、如上图所示；（6）正比。【解析】：（1）灯1L的额定电压为1.5V，则电压表选0 3V的量程，且与灯泡并联，如下图所示：（2）滑动变阻器的滑片在A端，离下面接入电路的接线柱最远，接入电路的电阻最大，电路电流最小，对电路起到保护作用；（3）图 2 中，电压表使用的0 3V，分度值为0.1V，电压为0.8V，由UIR可得，此时灯1L的电阻：0.840.2UVRIA，实际功率：0.80.20.16PUIVAW；（4）额定电压下，1L和2L的电阻分别为：30/411111.560.25UVRIA，2222.58.30.3UVRIA，换上灯2L，电阻增大，总电阻增大，电路电流减小，电流表的示数将变小，要
43、使电路电流增大到0.2A，要减小电路总电阻，滑动变阻器的滑片向B端移动；（5）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：（6）由图象知，图线是一条过原点的直线，可知，电流一定时，功率和电阻成正比。三实验探究题（共三实验探究题（共 2 小题）小题）11（1）断开；右；CD；（2）D；（3）灯的实际功率是0.8W；（4）几乎不改变。【解析】：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处最右端。移动滑片，电流表示数不变，说明滑动变阻器接入电路的阻值为零或为定值电阻；根据图乙可知，电压表的量程0 15V，分度值为0.5V，示数为6V，等于电
44、源电压，因此滑动变阻器接入电路的阻值为零，即滑动变阻器的接线柱CD接入了电路；（2）根据图丙可知，电路中的最小电流为0.2A，定值电阻两端电压为1V；由 串 联 电 路 电 压 规 律 和 欧 姆 定 律 可 知，滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 最 大 阻 值：61250.2UVVRIA滑最小；电流大于0.5A，【答案】D；（3）根据图丙可知，阴影部分面积等于电流与电压的乘积，因此阴影部分的面积大小表灯的31/41实际功率：20.40.8PUIVAW。（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，则电压表串联在电路中，因其内阻比其它电路元件大的多，根据分压原理，其示数接近电源电压，移
45、动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时，电压表示数仍接近电源电压，几乎不改变。12（1）内；（2）灯泡处断路；（4）实际功率；电能转化为光能；（5）只闭合1S，移动变阻器滑片，使电流表示数为 0.1A；断开1S，闭合2S，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为 0.1A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R；2(0.1)A R。【解析】：（1）小灯泡发光时，消耗了电能，得到了光能和内能，故将电能转化为内能和光能。（2）由电路图可知，只闭合S、1S，灯1L和滑动变阻器串联连接，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端电压；电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连
46、，即电压表并联电路之外电路不存在断路，故灯泡处断路；（4）由表中实验数据可知：同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与电能转化为光能的转化效率有关。（5）实验步骤：根据如图 2 所示的电路图连接实物电路；只闭合1S，移动变阻器滑片，使电流表示数为 0.1A；断开1S，闭合2S，滑片不动，调节电阻箱，当电流表示数为 0.1A时，读出电阻箱连入电路中的电阻为R。由实验步骤可知，灯泡正常发光时的电阻为R，则灯泡的额定功率表达式22(0.1)PI RAR额额。32/41【课堂总结课堂总结】【家庭作业】【家庭作业】1.在测小灯泡的电功率的实验中，某同学电路连接正确，闭合开关
47、，灯泡发光，但无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都达不到灯泡的额定电压，其原因可能是()A.变阻器总电阻太大B.电压表量程选大了C.电源电压太低D.灯泡灯丝断了2.在测定小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为 2.5 V，秀秀同学通过正确实验得到的数据如下表她分析数据得到了下列结论，其中正确的是()A.灯丝电阻随电压的增大而减小B.小灯泡的额定功率为 0.8 WC.小灯泡的额定功率为所测四次功率的平均值D.通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比3.用如图电路测定小灯泡的功率，所用电源的电压应_(填“大于”“等于”或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变小，导线 e
48、 端应连接在滑动变33/41阻器的_接线柱上【答案】(1).大于(2).d【解析】试题分析：（1）电源电压要大于灯泡的额定电压，灯泡才能正常工作；（2）当滑片向左移动时，电流表示数减小，连入的电阻增大，则变阻器接入电路的接线柱应是 d。【考点定位】测定小灯泡的功率4.在“测定 2.5 V 小灯泡功率”的实验中，小红按电路图连接电路，进行实验，测得数据如下表所示请你利用小红已获取的信息，计算出该灯泡的额定功率是_W若小灯泡两端的实际电压为 3 V，则小灯泡的实际功率_(填“大于”“等于”或“小于”)额定功率5.利用如图所示的电路测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的额定功率(1)用笔画线代替导线
49、将图甲中的电路连接完整，要求滑片 P 向右移动时灯泡变暗_(2)连接电路时，开关应_，滑片 P 应位于_(填“A”或“B”)端(3)连接电路后，闭合开关，发现灯泡较亮，电压表和电流表的示数均较大无论怎样移动滑片 P，此现象都不发生改变，则出现这种现象的原因可能是_(4)改正电路后，移动滑片 P，使电压表的示数为 2.5 V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_W.6.某同学按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34/41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
50、率小得多7.在“测量小灯泡的电功率”的实验中，某同学连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是()A.电压表的正、负接线柱接错了B.电压表的量程选择不合适C.电压表坏了D.电压表与滑动变阻器并联8.襄阳市中考实验操作考试时，实验员为“测量小灯泡的额定电功率”实验准备了以下器材：额定电压为 2.5 V 的小灯泡(正常发光时电阻约为 10)、规格为“12 1 A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表各 1 个，新干电池 4 节，导线若干(1)图甲中有一根导线的连接是错误的，请你在错误的导线上打“”_