《2025年星推荐涂教材九年级物理下册人教版》

例1(2023.金昌中考)小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有:电压恒为3V的电源一个、小灯泡(额定电压为2.5V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。

(1)如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)连接电路过程中，开关应该________(选填“断开”或“闭合”)，滑动变阻器的滑片应该移动到________(选填“最左"或“最右)端。
(3)正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是________。
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(4)电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是________A。
(5)电路连接正确后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向________(选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片。
(6)小丽根据记录的多组I - U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丙所示)，则小灯泡的额定功率为________W。
(7)小丽根据小灯泡的I - U图象(如图丙所示)，分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而________(选填“增大”“不变”或“减小”)，你认为原因是____________________________。

答案：

(1)如图所示
(2)断开 最左
(3)B
(4)0.14
(5)右
(6)0.625
(7)增大 灯丝电阻随温度的升高而增大

解析:
(1)原电路图中,电流表与小灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在小灯泡两端,连线如答案图所示。
(2)为了保护电路,连接电路过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应该移动到阻值最大处,即最左端。
(3)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路的故障可能是小灯泡断路,故选B。
(4)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针如题图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.14 A。
(5)电路连接正确后,小灯泡发光,此时电压表的示数为2.0 V,小于小灯泡额定电压2.5 V,为了测量小灯泡的额定电功率,应增大小灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故这时应该向右端移动滑动变阻器的滑片。
(6)由题图丙可知,当小灯泡两端电压为2.5 V时,通过小灯泡的额定电流为0.25 A,则小灯泡额定功率为:P = UI = 2.5 V×0.25 A = 0.625 W。
(7)由题图丙可知,当小灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,但增大速度明显变缓说明电阻变大了,根据P = UI可知,原因可能是小灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻随两端电压的增大而增大。