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测量小灯泡的电功率
专项训练
沪科版 九年级全
第十六章 电流做功与电功率
[2023·齐齐哈尔改编]小琪同学在做“测量小灯泡的电功率”的实验时，实验器材有电源(三节新的干电池)、额定电压为2.5 V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。
1
【设计与进行实验】
(1)请用笔画线代替导线按要求将电路(图甲)连接完整。(要求：向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，导线不交叉)
解：如图所示。
(2)正确连接电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，且电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是__________________。
小灯泡断路
【分析论证】
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数如图乙所示，此时电压为________V。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片
向 ________(填“A”或“B”)端移动，
直至电压表的示数为2.5 V。
2.2
A
(4)小琪在进行实验数据处理时，计算出了小灯泡的平均电功率(如表)，你认为她这样处理数据是________(填“合理”或“不合理”)的，理由是________________________
__________________________。
不合理
实验序号 电压U/V 电流I/A 功率P/W 平均功率 P/W
1 2.0 0.26 0.52
2 2.5 0.28 0.70
3 3.0 0.30 0.90 0.71
小灯泡在不同电压下的实际
功率不同，求平均值没意义
(5)实验提供的滑动变阻器规格为R1 “5 Ω　2 A”、 R2 “20Ω
1 A”、 R3 “100 Ω　0.1 A”，小琪选择的是________(填“R1”“ R2”或“R3”)，完成了上述实验。
R2
【交流与评估】
(6)[多选]小琪还作出了小灯泡的功率与电压二次方和电流二次方的关系图，如图所示，其中关系正确的图像是________(填选项字母)。
BC
(7)[2023·绍兴改编]实验结束后小组同学对测量结果进行误差分析，考虑到电压表中也有电流通过，该电路所测的小灯泡的额定功率与真实值相比________(填“偏大”或“偏小”)。
偏大
[2023·阜新]做“测量小灯泡额定功率”的实验(灯泡的额定电压U额＝2.5 V，灯丝电阻阻值不变)。
(1)如图甲所示，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5 V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡
的额定电功率为
________W。
2
0.75
(2)同组的小月设计了一个电路，如图丙所示，也测出了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R＝ 25 Ω，正确操作步骤如下：
①只闭合开关S和________，调节滑动变阻器滑片使电流表示数为I1＝________A；
S2
0.1
【点拨】
只闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1＝0.1 A；
②闭合开关S和________，断开开关________，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2；
S1
S2
【点拨】
闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数I2；
③小灯泡的额定电功率的表达式为P额＝__________。(用物理量符号表示)
U额(I2－I1)
【点拨】
在步骤①中，电流表测量通过定值电阻的电流，由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压U＝I1R＝0.1 A×25 Ω＝2.5 V，根据并联电路中电压的规律，小灯泡两端的电压为额定电压，小灯泡正常发光；在步骤②中，电流表测通过R与小灯泡并联的总电流，由并联电路电流的规律得，小灯泡的额定电流为IL＝I2－I1，小灯泡额定功率的表达式为P额＝U额IL＝U额(I2－I1)。
[2023·十堰改编]如图甲所示的是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5 V，电阻为10 Ω左右。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。
3
解：如图所示。
(2)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3 V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，________(填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的。
小芳
(3)排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像，如图乙所示。根据图像可得小灯泡的额定功率为________W。研究发现，通过灯丝的
电流与其两端电压不成正比，原因是________________________。
0.625
小灯泡的阻值和温度有关
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，操作步骤如下：
①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额；
②________________________________，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数U，则小灯泡额定功率的表达式为 P额＝____________ (用U额、U和R0表示)。
保持滑动变阻器滑片的位置不变
(5)小华用图丁所示的电路也完成了该实验。电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为R0。实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节R2，使电压表的示数为U额；
②只闭合开关S、S2，调节R1，使电压表的示数仍为U额；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式为P额＝____________(用U额、R0、U1、U2表示)。

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