专题13 特殊方法测电功率-2023-2024学年九年级物理全一册期中期末重难点专题突破（人教版）

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类型一 单伏法测电功率
1．（2023•湘潭中考）利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。
（2）连接电路时开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为 A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W。
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝ （用U0、U额、U和R表示）。
2．（2023•丹东中考）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，小潘选用的小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）小潘设计了如图甲所示的电路图，连接好电路后，闭合开关S，发现电流表的指针向左偏转，如图乙所示，其原因是 。
（2）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P到某一位置时，电压表示数如图丙所示，为
V，要测量小灯泡L的额定功率，滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.24A，则小灯泡L的额定功率为 W。
（3）实验结束后，小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源（电压恒为8V）、一个额定电压为6V的小灯泡L1和一个阻值为20Ω的定值电阻R0等器材，设计了如图丁所示的电路，并完成了实验。实验过程如下：
①断开开关S1，闭合开关S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为 V，小灯泡L1正常发光；
②断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V；
③小灯泡L1的额定功率为 W。
3．（2023•荆州中考）课后服务社团活动中，“创新”兴趣小组在“测定小灯泡的电功率”的实验中先用如图甲所示的器材进行实验，其中电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V（正常发光时电阻约为12Ω）。
（1）为能顺利完成该实验，下列不同规格的滑动变阻器应选用 （选填字母）；
A.“10Ω，0.5A”的滑动变阻器
B.“20Ω，2A”的滑动变阻器
C.“5Ω，1A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，小灯泡不亮。那么出现该故障的原因是 ；
（3）故障排除后重新连接电路，闭合开关，移动滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“左”或“右”）；
（4）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（5）实验结束后，某同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为6V的小灯泡的额定功率。已知电源电压为18V，定值电阻R的阻值为20Ω。实验步骤如下：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R′的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表的示数为8V；
③再将滑动变阻器的滑片移至最右端，此时电压表的示数为14V；
④小灯泡的额定功率P额＝ W。
4．（2023•大庆中考）现有L1、L2、L3三只额定电压U额均为2.5V，电阻值不同的小灯泡。某研究小组分别利用甲、乙、丙三种电路图测量三只小灯泡的额定功率。
（1）图甲电路中，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②图丁是图甲电流表的表盘，此时示数为 A；
③小灯泡L1的额定功率为P额1＝ W。
（2）图乙电路中，定值电阻的阻值为R0＝12.5Ω，实验操作如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U额；
②读出电流表的示数为I＝0.60A，计算出通过R0的电流为 A；
③小灯泡L2的额定功率为P额2＝ W。
（3）图丙电路中，电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①保持开关S2断开，同时闭合开关S和S1，调节R2的滑片，使电压表的示数为U额；
②断开开关S1，同时闭合开关S和S2，保持 （填“R1”或“R2”）的滑片位置不变，调节 （填“R1”或“R2”）的滑片，使电压表示数仍为U额；
③仅将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1＝3.00V，再仅将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2＝1.00V，则小灯泡L3的额定功率P额3＝ W。
（4）通过图甲和图乙实验，可以得到小灯泡L1和L2在额定电压工作时电阻之比为 。
5．（2022•十堰中考）如图是小明测量小灯泡电功率的电路，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。
（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3V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， （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。
（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象如图乙。根据图象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： 。
（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为U；
则小灯泡额定功率表达式P额＝ （用U额、U和R0表示）。
6．（2022•沈阳中考）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 ；
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电压表断路
（2）排除故障后，实验中，电压表的示数为2V，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡额定功率为 W；
（3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻R1、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率P额。具体实验步骤如下：
①断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器的滑片P至a端，电压表的示数为U1；再将滑片P调至b端，电压表示数为U2，则R1＝ ；（用U1、U2和R0表示）
②断开开关S1和S3，闭合开关S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U1﹣U额；（U额为已知量，表示小灯泡的额定电压）
③不改变滑动变阻器的滑片P的位置，断开开关S2和S3，闭合开关S1，电压表示数为U3，则P额＝ 。（用U额、U1、U2、U3和R0表示）
7．（2022•荆州中考）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V。
（1）所有元件均完好，正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数，小灯泡不发光，原因是： 。
（2）三次实验记录如下表，在完成第1次实验后，要测量小灯泡的额定功率，则需将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验小组根据三次实验数据分别算出对应的阻值，取三次阻值的平均值作为小灯泡的电阻值，他们的做法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是： 。
（4）另一组的同学设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率。电源电压未知但恒定不变，小灯泡的额定电压为U额，R1和R2为滑动变阻器，R1的最大阻值为R0，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R1的阻值，使电压表的示数为U额；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持R1的阻值不变，调节R2的阻值，使电压表的示数为U额；
③保持R2的阻值不变，将R1的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再将R1的滑片P调至最右端，记下电压表的示数U2，则小灯泡的额定功率P额＝ 。（用U额、U1、U2、R0表示）
类型二 单安法测电功率
8．（2022•阜新中考）做“测量小灯泡额定功率”的实验（灯泡的额定电压U额＝2.5V，灯丝电阻阻值不变）。
（1）连接电路后，闭合开关，若小灯泡较暗，电流表有示数，电压表有示数，调节滑动变阻器的滑片，两表的示数都不变，原因是滑动变阻器接了 两个接线柱。
（2）排除故障后如图甲，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率为 W。
（3）同组的小月同学设计了一个电路，如图丙，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＝25Ω，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；
②闭合开关S和 ，断开开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表示数为I2；
③小灯泡的额定电功率表达式为P额＝ 。（用物理量符号表示）
9．（2022•丹东中考）“测量小灯泡的电功率”实验，小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下：电源（6V）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时电阻约为11Ω）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”、滑动变阻器R2标有“20Ω 1.5A”、开关、导线若干。
（1）进行实验
①连接电路时，应选用滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）进行实验，电流表量程应选 （选填“0～0.6A”或“0～3A”）更合理。
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压，记下电压值和电流值，并观察小灯泡的亮度，把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
（2）分析与归纳
由表格中数据可得：
①小灯泡额定功率为 W。
②小灯泡亮度由 功率决定。
（3）完成上述实验后，小丹同学在缺少电压表的情况下，为了测量另一个额定电流为0.25A的小灯泡的额定功率，设计了如图乙所示的电路。电源电压（未知）保持不变。请完成实验步骤：
①闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为0.25A。
②断开开关，用5Ω的定值电阻替换灯泡，滑动变阻器滑片P （选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”）。闭合开关，电流表的示数为0.3A。
③将滑动变阻器滑片P移到最左端，电流表示数为0.9A，可得电源电压为 V。
④小灯泡的额定功率为 W。
10．（2022•辽宁中考）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V。
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A。
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验。
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2。
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A。
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A。
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A。
⑤小灯泡的额定功率P额＝ W。
11．（2022•通辽中考）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 。
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，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 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ （用字母U额、I、R0表示）。
12．（2022•鄂尔多斯中考）物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。
（1）图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I﹣U图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额定功率为 W，该电路所选的滑动变阻器为 。
A.10Ω 1.5A
B.15Ω 1A
C.25Ω 0.5A
D.30Ω 0.5A
（3）同学们观察图像，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）为了测量额定电压为U0的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为 时小灯泡恰好正常发光。
②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和S1，断开开关S2，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率P额＝ 。（均用U0、R0和I表示）
13．（2023•镇江模拟）某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大。
（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为 V、电流表的示数为 A。
（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为 W。
（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，R1、R2均为电阻箱（0～999.9Ω）。
①实验步骤如下：
第1步；仅闭合S1，R2调至5Ω时，电流表的示数为0.3A。
第2步：仅闭合S2、R1、R2分别调至6Ω和9Ω时，电流表的示数为0.3A。
则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω，额定功率为 W。
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有 。
A.将R1换成导线
B.将R2换成导线
C.将R2换成适当规格的滑动变阻器
D.在实验操作时，先闭合的开关是S2
14．（2023•营口模拟）小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率（电源电压恒定）。实验步骤如下：
（1）开关闭合前，应将滑片移到变阻器的 （选填“最左”或“最右”）端；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片，电流表有示数，而电压表没有示数，故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，移动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为1V，此时应将变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）滑动，直到电压表的示数为2.5V时为止，此时电流表的示数如图乙所示，则电流值为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（4）根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像，如图丙所示，该图像不是直线的原因是 。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮，是因为小灯泡的亮度是由它的 决定的。
（5）小刚又设计了如图丁所示的电路，测出了只标有额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率。电源电压恒定，变阻器R1的最大阻值为10Ω，实验操作如下：
①闭合S1，断开S2，移动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.3A；
②闭合S2，断开S1，保持变阻器R1的滑片位置不动，移动变阻器R2的滑片，使电流表的示数仍为0.3A；
③ ，将变阻器R1的滑片移到最左端，电流表的示数为0.6A，再将变阻器R1的滑片移到最右端，电流表的示数为0.2A；
④小灯泡的额定功率为 W。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮暗情况
1
1.4
0.20
0.28
较暗
2
2.5
正常发光
3
2.8
0.30
0.84
很亮
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡亮暗情况
1
2
0.2
较暗
2
2.5
0.22
正常
3
3
0.24
较亮