2024年中考物理复习《测定小灯泡的电功率》（精品讲义）

这是一份2024年中考物理复习《测定小灯泡的电功率》（精品讲义），共5页。

测量小灯泡的电功率是中考重要的实验之一。理解透彻这个实验，学会举一反三，同类型的电学实验就不是问题了。
考点目标
1.会设计电路，用电流表、电压表测定小灯泡的电功率。
2.通过对小灯泡不同亮暗时测得的数据进行分析，认识比较、分析、综合等思维方法。
实验概述
1.实验目的：用电流表、电压表测定小灯泡的电功率。
2.实验原理：P=UI。
3.实验器材：待测小灯泡、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验电路图：
5.实验步骤：
①根据电路图正确连接电路，连接电路时要断开开关。
②闭合开关前，为保护电路，需移动变阻器滑片P，使变阻器接入电路的电阻最大。
③检查电路无误后，闭合开关S，要进行三次实验：使小灯泡两端的电压稍高于额定电压、等于额定电压和稍低于额定电压，分别记录电压、电流值，注意观察三种情况下灯的发光情况。
④将每次测得的电压和电流填在实验表格内，并求出其电功率的大小，填入表中。
6.数据表格设计：
7.分析讨论：
①当U实＜U额时，P实＜P额，小灯泡发光偏暗；
②当U实＞U额时，P实＞P额，小灯泡发光偏亮；
③当U实＝U额时，P实＝P额，小灯泡发光正常。
解题技巧一：理解正确连接、操作规范的含义
题目中常常出现“正确连接电路”、“操作规范”（或“实验步骤正确”）等文字，要正确理解。
1.“正确连接电路”的含义：
是指待测小灯泡与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测小灯泡并联。
判断的方法是：移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变大（或变小），当滑动变阻器连入电路的阻值为0时，电压表的示数电源电压。
2.“操作规范”或“实验步骤正确”是指：闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值最大，连接电路时开关断开，电表接线柱电流“+”入“-”出。

解题技巧二：电压表与变阻器并联
电压表与滑动变阻器并联的题目是最常见的，判断方法如下：
电压表并联在滑动变阻器两端（见图），判断的方法是：在移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表示数的变化是相反的，即“一大一小”，且当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电压表的示数也为0。
解题技巧三：电压表分别并在待测电阻、变阻器两端
这类型题目是电压表使用两次，先是并联在待测电阻（或滑动变阻器）的两端，后来又并在另一个用电器的两端。
应该注意：在滑动变阻器滑片的位置不变时（或电路中的电流相等时），此时电源电压为两表示数之和：电源电压U=UR+UL。
典例剖析
例1.小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验。器材齐全、完好，电源电压为1.5伏的整数倍，小灯标有“2.2V” 字样，滑动变阻器标有“5Ω 1A”字样。小明正确连接电路且操作规范，请在图甲方框中画出该同学的电路图。当滑片在变阻器某一端点的电表示数如图乙所示，则根据相关信息求出电源电压为______伏。当小灯正常发光时变阻器的滑片恰好位于中点处，小明判断小灯正常发光的理由是________。请根据相关信息，计算出小灯的额定功率。
答案：（1）
（2）3V；（3）电压表的示数为2.2V；小灯泡的额定功率0.704W。
例2.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、滑动变阻器（标有“20欧 1安”字样）、电流表、电压表、待测小灯泡、开关以及导线若干。他先正确串联实验器材，再将电压表并联在电路中。然后，把滑动变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关时观察到电流表示数为0.2安。接着，又将变阻器的滑片移动至中点位置时，小灯恰好正常发光，并记下此时电压表的示数为1.5伏。
（1）本实验的原理是__________。
（2）请判断电压表所接位置并说明理由。_____________________________________________。
（3）求出该小灯泡的额定电功率。（保留解答过程）
答案：（1）P=UI；
（2）电压表并联在灯的两端；当变阻器连入电路电阻最大时，电路的电流为0.2A，故灯正常发光时的电流一定大于0.2A，若电压表并联在变阻器的两端，由欧姆定律，电路的电流为0.15A，不合题意。
（3）小灯泡的额定功率0.45W。
例3.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压不变）、待测小灯（标有“0.28A” 字样）、电流表、电压表（只有0~3伏完好）、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图甲、乙所示，小灯发光偏暗。他经过思考后，在不改变滑片P位置的情况下重新连接电路，闭合开关，电压表示数如图丙所示，然后移动变阻器滑片使小灯正常发光，发现电压表的指针由丙位置偏转了8小格。
（1）图乙电流表的示数为______安。
（2）请根据相关信息，求电源电压及小灯的额定功率。（需写出计算过程）
答案：（1）0.24A；（2）1.064W。
及时训练
1.小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压保持不变）、待测小灯泡（标有“0.28A” 字样）、电流表、电压表（只有0~3伏档完好）、滑动变阻器、开关及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图甲、乙所示。他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在下表中。
（1）图乙中电流表的示数为_______安。
（2）请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。（需写出计算过程）
2.小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压不变）、待测小灯（标有“0.3A”字样）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关以及导线若干。他连接电路并按规范操作，闭合开关后，移动变阻器滑片，测得一组数据记录在（a）表，他继续移动变阻器的滑片，小灯正常发光时，将测得的电压表的示数记录在（b） 表中，当他分析（a）、（b）两组数据时发现了问题，随后又重新连接了电路，闭合开关后继续实验，移动变阻器滑片时，又测得一组数据记录在 （c）表中。
请根据相关信息，完成下列问题：
（1）小华同学“重新连接电路”的原因是：____________________。
（2）求出电源电压及小灯的额定功率。（需写出计算过程）
3.小华做“测定小灯泡电功率”的实验。现有电源、待测小灯（标有“2.5V”字样、额定功率在1瓦以上）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确串联实验器材，然后将电压表并联在电路中。闭合开关，移动变阻器的滑片，发现电流表示数变化范围为0.06A~0.2A、电压表示数变化范围为0~1.2V，小灯始终无法正常发光。他经过思考得出原因所在，于是对实验器材进行了适当调整，重新正确连接电路，实验步骤正确，刚闭合开关时，电流表和电压表的示数如图所示。移动滑片，发现当变阻器的滑片恰好在中点时，小灯正常发光。
（1）测定小灯的额定功率需要测量和记录的物理量是_____________。
（2）小华原来实验时小灯始终无法正常发光的原因是_________________，并画出小华刚开始实验时的电路图。
（3）小灯正常发光时电源电压为_______伏，小灯的额定功率为_______瓦。
答案：
1.（1）0.24；（2）电源电压6V；灯泡的额定功率1.064W。
2.（1）原电路中，电压表并联在滑动变阻器的两端了；（2）额定电压3.5V；额定功率1.05W。
3.（1）额定电压和额定电流；（2）电源电压小于灯泡的额定电压，如图所示；
（3）电源电压7.5V；小灯泡额定功率1.25W。实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯的发光情况
1
2
3
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
电流表示数/A
电压表示数/V
电流表示数/A
电压表示数/V
电流表示数/A
电压表示数/V
0.2
4
0.3
2.5
0.2
2
（a）
（b）
（c）