人教版九年级物理第十八章-第3节-测量小灯泡的电功率（提升版）辅导教学案

第十八章第3节测量小灯泡的电功率

辅导科目物理年级九年级教材版本人教版

讲义类型提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员）

1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率；

教学目的2.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。

重点：1.会利用伏安法测定小灯泡的电功率；

重、难点2.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

授课时长建议授课时长2小时

教学内容

【课程导入】

实验室所使用的小灯泡往往只标明其额定电压而不标明其额定功率，如小灯泡标明的是

2.5V,有没有办法测定它的额定功率呢？

师:那么怎样测量小灯泡的电功率呢？

生：利用P=U/,用电压表和电流表分别测出电压和电流，计算出电功率。

师:同学们在上一章已经测量过小灯泡的电阻.也是同时测量灯泡两端的电压和电流，还记得是

怎么测量的吗？

生:伏安法，

师：本节课就用伏安法来测量小灯泡的额定功率和实际功率.

【新知讲解】

※知识点一：测量电功率

一、用“伏安法”测量小灯泡的电功率

1.实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率，并加以比较。

师：小灯泡的实际电压有很多，对应的实际功率也有很多，为了全面地看清小灯泡的电功率

变化情况，我们需要测量多种情况下的实际功率大小。测哪些功率有代表性呢？

分别测量以下三种情况下的实际功率即可：

(1)使小灯泡在额定电压下发光，测出其功率，观察小灯泡亮度。

(2)使小灯泡两端电压高于额定电压的，测出其功率，并观察小灯泡亮度。

(3)使小灯泡两端电压低于额定电压，测出其功率，并观察小灯泡亮度。

2.实验原理：P=UI

根据这一原理，只要测出小灯泡两端的电压和与之对应的电流就能知道小灯泡的电功率.那

么，这个实验需要哪些器材？

3.实验器材：待测小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干.

(1).要使小灯泡发光，该如何连接？

(2).要测量小灯泡的电压和电流，该如何设计电路图？

(3).要使小灯泡两端达到额定电压，电源电压应该是多大，需要几节干电池串联？

(4).要改变小灯泡两端的电压，该在电路中连入一个什么器材？

(5).怎样知道小灯泡在额定电压下发光，？看谁？通过谁来调节？

4.实验电路:

(1)滑动变阻器起什么作用？

①改变电路中的电流和灯泡两端的电压，以便测量小灯泡在不同电压下的。

②保护电路。

(2)电压表、电流表的量程如何选择？

电压表的量程选择根据小灯泡的额定电压来选择：比如额定电压是2.5V,实际电压不能超出额

定电压的1.2倍。那就是U最大=3V,选择0—15V的量程；电流表的两量程，根据额定电流来

选择，比如，标定额定电流是0.3A,电流表选择0—0.6A的两成即可。

(3)电源电压选择几节电池串联？

因为需要测量高于额定电压的实际功率，U最大=3V,所以至少要3节电池串联。可以通过

滑动变阻器来控制小灯泡两端的电压。

5.实验步骤：

(1).按电路图连接实物电路。

（2）.闭合开关，调节滑动变阻器，此时注意观察电压表的示数，使小灯泡两端电压低于额定

电压（U=1.5V）,观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。

（3）.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压（U额=2.5V）,观察灯泡发光情况，记录

电流表、电压表示数。

（4）.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍（U=3V）,观察并做记录。

（5）.分析实验数据，论证交流得出实验结论。

（6）.评估交流，断开开关，整理实验器材，写实验报告单。

【注意事项】连接实物电路时，应注意：

①.连接电路过程中开关应始终处于断开状态；

②.选用的电源电压应高于灯泡的额定电压；而滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯

泡正常工作时的电流，最大阻值也应与小灯泡的电阻差不多，这样就能使滑动变阻器的调压

效果明显.

③连接实物电路的过程中，要将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大，以防止电路中电流

过大.

④合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置

是最大位置并调整。滑动变阻器滑片移动要有一定的规律（使灯泡两端的电压逐渐减小或逐

渐增大），记录的电压值和电流值要一一对应.

⑤调节小灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时

实验时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡.

6.实验数据记录：

灯的规格：U额=2.5V

\物理

灯两端的电通过灯的电灯的发光情灯的实际功率

次数\压U/V流〃A况P/W

11.50.28较暗0.42

22.50.36正常发光0.9

330.38亮的刺眼1.14

7.分析数据，总结交流

教师总结：

(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.

(3)小灯泡实际功率与额定功率的关系：

U实与U额的关系尸实与P额的关系小灯泡发光情况

。实-。额P实二P额正常发光

。实＜。额尸实”领发光较暗

实＞V就P实"毅发光较亮

二、用“伏安法”测量发光二极管的电功率

1.设计电路图

注意发光二极管的极性，二极管具有单向导电性，只有正向接，才会导通。通过发光二极管

的引脚长短来判断，脚长的是正极，脚短的是负极。

2.根据电路连接实物，测量二极管的电流，选用毫安表。

3.闭合开关，调节滑动变阻器，此时注意观察电压表的示数，测量三组电压和对应的电流值,

观察发光二极管的发光情况，和小灯泡发光亮度相当，记录电流表、电压表示数。

4.处理数据，计算出电功率，和小灯泡的电功率对比。

量灯两端的电通过灯的电二极管发光灯的实际功率

次压UIN流〃A情况P/W

11.20.004较暗0.004

21.60.006正常发光0.010

32.00.009偏亮0.018

5.分析数据得到结论:

小灯泡与发光二极管，在亮度相当的情况下，发光二极管消耗的电功率较小。

小灯泡是鸨丝在炽热状态下发光，大部分电能转换成内能，发光效率很低（约15%）o

发光二极管是电子与空穴在其内复合而发光，发光效率很高（约90%）,即同样的亮度只需消

耗很小的电功率。

【拓展延伸】实验探究是学习物理的一种重要方法，而实验离不开测量，对某个物理量往往需

要进行多次测量，虽然多次测量的目的各不相同，却是有规律可循的.物理实验探究中多次测量

主要有两个目的:一是为了求平均值减小误差;二是为了寻找普遍性规律.由于不同物理量之间

内在联系的多样性和复杂性以及少数几次测量往往具有一定的偶然性、片面性，如果仅仅通过

少数几次测量就轻易做出结论，结论往往是不科学、不全面甚至是错误的,所以为了全面科学地

探究各物理现象的规律,要求我们必须进行多次测量.比如测量小灯泡的电功率中多次测量就

是第二个目的，而“伏安法”测电阻多次测量则是为了减小误差.

◎例题

【例11小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，设计了如图甲所示的实验电路，

小灯泡标有“2.5V”的字样。

甲乙

（1）图甲是小明连接的实验电路，同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误，请你在这

根导线上打“x”，并在图中改正。

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，而电流表有示数，电压表没有示数，则

可能的故障是。

（3）排除故障后继续实验，小明进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在如下表格中。

当电压表示数为L7V时，电流表示数如图乙所示，请根据电流表的示数把表格补充完整。

实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Q电功率P/W灯泡的亮度

10.50.163.10.08不亮

21.7较暗

32.50.288.90.70正常

43.00.3010.00.90很亮

（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是。

（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是-

（6）此实验中将小灯泡换成5C、IOC、15c的定值电阻还能完成的探究实验

是。

【答案】（1）如下图所示；（2）灯泡短路；（3）如上表所示；（4）灯的实际功率越大，灯越

亮；（5）灯的电阻随温度的变化而变化；（6）电压一定时，电流与电阻的关系。

【解析】（1）原电路中，电压表测电源电压是错误的，电压表应测灯的电压，如下所示：

（2）电路连接正确后，闭合开关，而电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压

表没有示数，则可能的故障是灯泡短路；

（3）当电压表示数为L7V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A,

电流为0.24A,由欧姆定律，灯的电阻：R=U=U0L^7.1Q；灯的功率：P=UI=

I0.24A

1.7Vx0.24A~0.41W；

实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Q电功率P/W灯泡的亮度

10.50.163.10.08不亮

21.70.247.10.41

32.50.288.90.70正常

43.00.3010.00.90很亮

（4）根据实验目的分析实验数据及现象，可得出的结论是灯的实际功率越大，灯越亮。

（5）实验中小灯泡的电阻变化的原因是灯的电阻随温度的变化而变化；

（6）此实验中将小灯泡换成5。、10。、15c的定值电阻，可控制电阻电压一定，故还能完

成的探究实验是：电压一定时，电流与电阻的关系。

□练习

1、小雷想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关。于是找来额定电流均小于0.6A,额定电

压为2.5V的灯Li和额定电压为3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如

图1所示的电路进行探究：

（1）请用笔画线代替导线，根据图1所示电路图，将图2所示实物图连接完整。

（2）若小雷连接电路后闭合开关，灯Li几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮度。原

因是他把滑动变阻器的（选填"AB”或“CD”）接线柱接入了电路。

（3）小雷排除故障后，按图1所示的电路继续进行实验：闭合开关，移动滑片P,使灯Li

发光，测出灯Li的相关物理量，记录和计算结果如下表：

次数电压U/V电流I/A实际功率PAV电阻R/Q

11.60.200.328.00

22.00.220.449.09

32.50.240.6010.42

小雷注意到灯Li的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮。

结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越（选填“大”或“小”）；

（4）用L2替换Li重复上面的实验时，需要改变表的量程，结果发现灯L2的亮度

变化规律与灯Li相似；

（5）有同学认为“用上表中灯Li的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”，这种说法错误

的原因是其忽略了的影响。

图1图2

【答案】（1）见下图；（2）AB；（3）大；（4）电压；（5）灯丝的电阻随温度升高而增大。

【解析】（1）电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与电

流表0.6的接线柱相连，如下图所示：

（2）闭合开关，灯Li几乎不发光一电路电流太小一电路电阻太大，并且移动滑动变阻器滑

片，灯泡亮度不改变，滑动变阻器都接下面A、B两个接线柱。

（3）从实验1一实验2一实验3,灯泡越来越亮，灯泡实际功率越大；

（4）用L2替换Li重复上面的实验时，L2的额定电压是3.8V,需要改变电压表的量程；

（5）灯丝电阻受温度影响较大，灯泡在不同电压下，温度不同，灯丝中电阻不同，计算平均

值代表灯丝电阻无意义，该同学忽略了温度对电阻的影响；

§知识小结

【课堂检测】

1.（2019黑龙江省七台河市）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V3W”和“4V2W”字样，现在把它

们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（）

A.若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光

B.若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮

C.若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光

D.若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮

2.（2019甘肃天水市汝口图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,

电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是

图甲,圄回

A.Ri的阻值是20Q

B.当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30。

C.电源电压是16V

D.该电路的最大电功率为7.2W

3.（2019山东省聊城市）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S,当滑动变阻

器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是（）

A.电压表匕示数变小B.电压表R示数不变

C.灯泡L的亮度不变D.电压表匕与电流表A示数比值变小

4.（2019山东省东营市）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V,电流表量

程0〜0.6A,电压表量程0〜3V,滑动变阻器规格"50。1A"，小灯泡规格“2.5V0.625W”，若

不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法

正确的是（）

A.滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大

B.电流表的示数允许变化范围是0.1〜0.25A

C.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24〜50c

D.电路的最大电功率是2.5W

5.（2019哈尔滨市）如图甲，凡为定值电阻，弓为滑动变阻器，闭合开关，弓的滑片从一端移

动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是（）

A.电源电压为3V,R阻值为1.8。

B.电路消耗的最小功率为0.2W

C.当品总阻值的3/5接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为6:5

D.当电流为0.4A时，Ri与《连入电路的阻值之比为1:2

6.（2019烟台市）标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若

把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为

A.24Q0.67WB.20Q0.8W

C.24Q0.96WD.20Q0.67W

7.（2019哈尔滨市）在安全工作条件下，将“2.5V0.3A”小灯泡Li和“3.0V0.3A”小灯泡L2串

联在电路中工作，通过两灯的电流之比为;若将Li和L2并联在另一电源下工作，

则Li和L2能消耗的总功率最大值为W.（设灯丝电阻不变）

8.（2019天津市）如左图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S,滑动变阻器滑片P

从。端移动到6端的整个过程中，电流表示数/与电压表示数。的关系图象如右图所示。则

电阻用的阻值为。；当变阻器滑片P处于。端时，电阻K消耗的电功率为Wo

9.（2019四川内江市）如图所示，电源电压恒定不变，电阻Ri的阻值为30Q,小灯泡L标

有“9V,4.5W”字样（小灯泡的电阻不变）。只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移至最右端

时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为V；闭合开关S、Si、S2,滑片P移至最

左端时，电路消耗的总功率为8.1W；只闭合开关S,移动滑片P,当滑动变阻器消耗的电功

率为1W时，小灯泡消耗的电功率为Wo

10.（2019眉山市）测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、

电源（电压恒为6V）、电流表（0〜0.6A、。〜3A）、电压表（O〜3V0〜15V）、滑动变阻器、

开关各一只，导线若干。

（1）如图甲所示是某同学开始时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改

动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“X”，并用笔画线代替导线画出

正确的接法。

（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来应

进行的操作是o

A.检查灯泡是否断路B.检查灯泡是否短路

C.检查开关接触是否良好D.移动滑动变阻器的滑片

（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，示数为A.小灯泡的额定功

率为W,小灯泡正常发光的电阻为C。

（4）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡

的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器Ri的最大阻值为R,实验方案如下：

①按电路图连接电路。

②只闭合开关Si,移动Ri的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光。

③只闭合开关S2,保持Ri的滑片位置不动，移动R2的滑片，使电流表的示数为I额。

④保持R2的滑片位置不动，将Ri的滑片移到最左端，电流表的示数为L,再将Ri的滑片移

到最右端，电流表的示数为12。

⑤小灯泡额定功率的表达式为「额=（用I额、11、12、R表示）

【答案】

1.B

【解析】由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I甲=p甲=3W=0,5A,I乙=「乙=2W=

诟而可国

0.5A,

由I=U可得，两灯泡的电阻分别为：口甲=随=q_=12Q,R乙=以=』_=8。。

RI甲0.5AI乙0.5A

AB、两灯泡并联在4V电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡

正常发光，所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实=P^=2W；

甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实=^）=®；21.33W<P乙实，

R甲120

所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；

CD、两灯泡串联在10V电路时，两灯的总电阻为R=R甲+R乙=12Q+8Q=20C,

此时电路中的电流为I串=旦=嘤=0.5A,因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与

R20Q

两灯泡的额定电流相等，所以，两灯泡可以同时正常发光；此时两灯实际功率都等于各自的

额定功率，因为P甲>P乙（即3W>2W）,所以甲灯较亮，故C、D正确。

2.A

【解析】分析电路知道，滑动变阻器&的和定值电阻Ri组成串联电路，电流表测量串联电

路电流，电压表测量滑动变阻器&的电压，在滑动变阻器&的滑片P从8向A滑动的过程

中，接入电路中的电阻值减小，电压表示数减小，电流表示数增大。

AC.当滑片在B端时，电源电压为：U=0.2ARi+14V,

当滑片在A端时，电源电压为：U=0.9ARi,

解得Ri=20Q,电源电压。=18V,A选项正确，C错；

B.当电流表为0.4A时，&接入电路电阻为25Q,B错;

D.电流增大时，电路中的功率增大为：P=[//=18VxO.9A=16.2W,D错。

3.D

【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表Vi测电源两端的电压，电压

表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，

电压表Vi示数不变，故A错误；

当滑动变阻器的片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由1=

U_

万可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，则电压表Vi与电流表A示数比值变

小，故D正确；

变阻器接入电路中的电阻变小，由串联电路的分压特点可知，R两端分得的电压变小，即电

压表V2示数变小，故B错误；

电源电压不变，R两端分得的电压变小，则灯泡L两端的电压变大，因灯泡的亮暗取决于实

际功率的大小，所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故C错误。故选：Do

4.B

【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路

中的电流。

（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电

流变小，即电流表示数变小；根据U=IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故

A错误；

（2）根据P=UI可得，灯的额定电流：五额=四="型•=0.25A,

比额2.5V

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0〜0.6A,所以，电路中的最大电流为Imax

=0.25A,

由i=U可得，灯泡的电阻：RL=?!邈=2&L=IOQ,

RII额0.25A

电路中的总电阻：Rmm=-^-=—=24Q,

[max25A

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

R滑min=Rmin-RL=24Q-10Q=14Q;故C错误；

该电路的最大功率：Pmax=UImax=6VxO.25A=1.5W,故D错误；

(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流:

Imin=———=c6V=0.1A,则电流表示数的变化范围是0.1A〜0.25A,故B正确。

%+R滑max10Q+50Q

故选：Bo

5.C

【解析】由图像可知，品与4串联，电压表测品两端电压，由串联电路分压，且电压比等

于电阻比可知，当滑动变阻器电阻减小时，B两端电压增大，当滑动变阻器阻值为0时，Ri

3V

两端电压最大，由图乙可知此时电压为3V,即电源电压为3V，4阻值为4==5C

7-0.6A

当滑动变阻器接入电阻最大时，由串联电路分压可知品两端电压最小，由图乙可知，此时滑

动变阻器两端电压为3V-1V=2V,电路中电流为0.2A,因此滑动变阻器最大阻值为

U0\7〃2

R=—%=------=10Q,由公式户=一可知电压不变，总电阻越大，功率越小，因此电路

"I0.2AR

消耗的最小功率为P=—=—匚=GV)=o.6W；当品总阻值的3/5接入电路时即

R谆&+Rp5Q+10。

Rp=6Q,因为串联电路电流相同，由公式P=可知为:"=/2(：/24=6C：5c=6：5；由

串联分压可知当电流为0.4A时，滑动变阻器两端电压为3V-2V=1V,则此时滑动变阻器电阻

为凡=拳=~^=2.5袅,Ri与弓连入电路的阻值之比为5C：2.50=2:1。

6.C

【解析】因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端

的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为4v；由图像可知，当

U=4v时，I=0.2A,则小灯泡的电阻：R=二20Q,小灯泡的电功率:

7—0,.2/

P=UI=4vx0.2A=0.8Wo故选：B。

7.(1).1：1；(2).1.375o

【解析】因为串联各处电流相等，所以小灯泡Li和小灯泡L2串联在电路中工作通过两灯的

U3V

电流之比为1:1。小灯泡L?电阻值为凡=合=。=10。，因为并联电路各用电器电压等

于总电压，因此为了不烧坏灯泡，电源电压最大为2.5V,此时小灯泡Li功率为

4=B=2.5V?0.3A=0.75W，小灯泡L2功率为:P.=—==0,625W,电路总功

2

R210。

率为各用电器功率之和，即：8=0.75W+0.625W=1.375W0

8.(1).10；(2).O.lo

【解析】根据欧姆定律可知，电阻Ri的阻值等于其两端电压与流经电流之比，&="二=10。；

0.1A

根据电功率P=U/,可得当变阻器滑片P处于。端时，电阻Ri消耗的电功率为

Pi=lx0.1W=0.1Wo

9.9；2o

【解析】根据实物图画出电路图如下:

只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移至最右端时，电路中只有灯泡，又小灯泡L恰好正常

2

发光，所以电源电压U=U额=9V；小灯泡L标有“9V,4.5W”字样，则灯泡电阻RL=TT==

P

(州产

二18C,

4.5W

只闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联，电流相同，都为I,则灯泡此时电压IRL,滑动变阻

器电压为9V-IRL,

滑动变阻器消耗的电功率为：P滑=U/=(9V-IRL)1=(9V-IX18Q)xI=lW,

整理得，1812-9AXI+1A2=0,解得L=LA,I2=LA,又有闭合开关S、SI、S2,滑动变阻

36

22

器与R1并联，滑动变阻器在最大阻值处，电路总功率8.1W,P1+P滑，=8.1W,等「+望21

30QR滑

=8.1W,则滑动变阻器最大阻值R滑=15Q,

当只闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器与灯泡串联时，因为灯泡电阻一定大于滑动变阻器

电阻，所以灯泡电压大于滑动变阻器电压，故此时电路电流应为L=2A,小灯泡消耗的电功

3

率为：PL=PRL=(1)2X18Q=2WO

3

10.(1)如图

甲；(2)D;(3)0.3;0.758.33;(4)

【1一12

【解析】(1)从原图可以看出，电流经过开关后，分两支分别流向了灯泡和电流表，在灯泡

右边接线柱上合流后，要经过电压表才能回到电源负极。这样的连接就把电压表串联在了干

路上。由于电压表内阻很大，看作断路，所以这样的连接实质上导致电路不通。正确的电路,

要求灯泡与滑动变阻器串联，且电压表与灯泡并联。通过观察会发现，只需将灯泡左边接线

柱上的导线断开，改接到电源负极或电压表负接线柱上，就能满足正确电路的需要了。

(2)电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，说明这是

一个正常工作的电路。灯泡不亮是因为滑动变阻器的滑片一开始为了保护电路的需要，要置

于最大值的缘故。所以只需移动滑片，减小它连入电路的阻值，增大电路中的电流，灯泡就

可以发光，也就能完成相关测量了。

(3)从实物连接图可以看出，电流表所接的0-0.6A量程，所以此时的示数为0.3A。由于小

灯泡的额定电压为2.5V,所以根据「=5=2.5丫、0.3A=0.75W,得出小灯泡的额定功率为

0.75Wo再根据公式R上=咨~&330,即求得小灯泡正常发光时的电阻为8.33Q。

10.34

R,

丙

（4）根据叙述可知，第一次只闭合Si,移动Ri的滑片，使灯泡的电流达到I额，灯泡此时正

常发光。第二次断开Si,

闭合S2且保持Ri阻值不变，再移动R2的滑片，使电流再次等于I额，则此时R2=R灯，如果

能找到R2的阻值，就可以找到灯泡的额定功率。此时，保持R2阻值不变，再将Ri的滑片分

别移动到左端（连入的电阻为0）和右端（连入的电阻为R）,得到两次电流表的示数L、12,

即电路最后两次的电流分别为L、12,这样就可利用电源电压不变列方程解题。即：LR2=l2

（R+R2）解得R.=卫，由于灯泡正常发光时，R『R2,所以灯泡的额定功率就可以通过公

-4T2

式P=[2R求解，即P=/1/?=值业=殳2。

八一

£史Lii-z2i2

【课堂总结】

【家庭作业】

1、某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。已知电源电压为3V,小灯泡

的额定电压为2.5V。

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于端（选填"A”或"B”），目的是o

（2）实验中，闭合开关，如果小灯泡与灯座接触不良，则会看到电压表示数，

电流表示数。（均选填“有”或“无”）

（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片尸到某位置时，电压表的示数为2.2V,若想测

量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填"A”或"B”）端移动，使电压表的示数为

V,这时电流表的示数如图乙所示，读数为A,则小灯泡的额定功率为

________Wo

2、为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率，小明设计了图甲所示的电路图，实验中各元

件完好，电源电压保持不变.

（1）电路连接完整后，小明闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下

来他首先应进行的操作是—（选填下面字母番号）.

A.检查电路是否断路

B.检查电路是否短路

C.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光

（2）为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，当电压表的示数为—V时，灯泡正

常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为—A,该灯泡的额定功率

为W.

3、如图是用电压表和电流表测量小灯泡电功率的电路，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请根据电路图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。

（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表都有示数，造成这种现

象的原因可能是

（3）调整好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器，正确进行实验操作，测量数据如下表所示

实验次数12345678

发光情况最明亮明亮亮较亮较暗微光熄灭熄灭

电压U/V3.02.52.11.71.30.90.50.1

电流I/A0.300.280.260.240.210.190.160.05

通过分析实验数据和计算可知：

（灯泡的额定功率为W；通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比，造成这种现象的

原因是___________________________________

②在第7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是

4、如图甲所示是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图，其中电源用的是2节新干电池，滑动

变阻器的铭牌标有“50。1A”，选用的小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Q.

（1）小敏连接了如图甲所示的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整；

（2）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电

流表无示数，但电压表有示数，则其原因可能是;

（3）排除故障，开始实验，移动变阻器滑片，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙

所示，则该灯泡的额定功率为W；

（4）在不改变图甲电路和元件的前提下，能否利用控制变量法来探究电流与电压的关

系？;为什么？;

（5）物理老师在上课之前，查阅了该规格小灯泡的I与U的关系部分数据如表所示：

实验次数123456

U/V0.200.801.402.002.502.90

I/A0.020.080.130.180.21

实验过程中，小勇发现无法得到上述表格中的一组数据，请根据所学的知识进行推断应是

第次（填序号）数据，理由是,如果想得到表中完整的数据可以采取的相应

措施.

5、在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V.

UN

，

*二

士

士

，

工

4力

一

（1）图甲是小莉同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）小莉连接好电路后，闭合开关，逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，发现小灯泡始终

不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不偏转，出现此现象的原因可能是。

（3）在某次测量中电压表读数为2.2V,此时应滑动变阻器的滑片P向端

（填"A”或“B”）移动才能测量小灯泡的额定功率。

（4）排除故障后，闭合开关进行实验，并做好数据记录.图乙的图像是小莉根据多组实

验数据绘制的，根据图像可得小灯泡额定功率是Wo

6、在做“测小灯泡的额定功率”实验时，被测小灯泡上标有“3.8V”字样。

（1）请用笔画线代替导线把图20甲所示的实验电路连接完整（连线时导线不得交叉）；

（2）假设实验操作符合规范要求，调整滑片位置至小灯泡正常发光，电流表示数如20乙所

示，则小灯泡的额定功率为Wo

【答案】

1、（1）A保护电路（2）有无（3）B2.50.320.8

【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片尸应置于最大阻值端，使电路中的电流最小，

起到保护电路作用。滑片应在A端。（2）闭合开关，如果小灯泡与灯座接触不良，小灯

泡处为断路状态，此处电压接近于电源电压，电压表有示数，且较大，电路中无有电流,

则电流表无示数。（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数

为2.2V,小于灯泡的额定电压2.5V,应该使滑动变阻器的阻值减小，使其分得的电压变小,

使小灯泡达到额定功率，应将滑片P向B端移动，离下接线柱越近，电阻越小。电压表的示

数为2.5V,电流表读数为0.32A,则小灯泡的额定功率为尸=UI=2.5VxO.32A=0.8W。

2、（1）C；（2）2.5；0.3；0.75

【解析】（1）闭合开关前，滑片置于阻值最大处，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是

通路，电路不存在断路，滑动变阻器阻