《2025年一遍过九年级物理全一册沪科版》

1 某小组在做“测量小灯泡的功率”实验时,电源电压恒为 3 V,待测小灯泡的额定电压为 2.5 V,正常发光时灯丝电阻约为 10 Ω。小红连接的部分电路如图甲所示,所用滑动变阻器的最大阻值为 40 Ω。

【基础设问】
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路的连接。
(2)连好电路后,小红进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则故障可能是____(填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后继续实验,某次实验中,小红看到电压表示数为 1 V,此时小灯泡发光较暗,原因是____；要使小灯泡正常发光,应向____(填“A”或“B”)端移动滑片,同时眼睛应注意观察____(填“电流表”或“电压表”)的示数,直至____。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是____W。
(4) 数据处理 小明根据实验数据算出来小灯泡在不同电压下的功率,再求平均值得到小灯泡的额定功率,他在处理数据时存在的问题是____。
【能力设问】
(5) 图像分析 小红根据实验数据绘制了小灯泡的 I - U 图像,如图丙中的图线 a 所示。观察图像,发现 AB 部分为线段,BC 部分为曲线。为便于分析,将线段 AB 延长作出图像,如图丙中的图线 b 所示。比较 a、b 两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,说明____。
(6)继续实验,又测出了小灯泡在不同电压下的功率。设小灯泡的额定功率为 P₀,两端电压为 U_1时的功率为 P_1,若小灯泡的额定电压为 U₀ = $\frac{4}{5}U_1$,以下关于 P₀ 与 P_1 的数值关系,你认为最有可能的是____。
A. P₀ = $\frac{5}{8}P_1$
B. P₀ = $\frac{4}{5}P_1$
C. P₀ = $\frac{16}{25}P_1$
D. P₀ = $\frac{5}{7}P_1$
(7)在实验后,小红又绘制了 P - I 图像(如图丁),以下说法正确的是____(填序号)。
①曲线 A 表示总功率
②曲线 B 表示小灯泡电功率
③曲线 B 表示滑动变阻器电功率
根据图像,请判断随着电流增大,滑动变阻器的功率大小变化情况是____。
(8) 方案探究 若实验中电流表坏了,为了测量该小灯泡的额定功率,小华选用一个 R₀ = 20 Ω 的定值电阻,绘制如图戊所示的电路,设计如下实验方案：
①闭合开关 S,调节滑片 P 使电压表的示数为额定电压 Uₙ；
②保持滑片位置不变,只将电压表的 a 点接线改接到 c 点,测出 R₀ 两端的电压 U₀。
通过公式 Pₙ = ____(用 R₀、Uₙ、U₀ 表示)计算得到小灯泡的额定功率。
小组同学讨论认为,该实验方案存在两个问题：
问题一：____；
问题二：____。

答案：

(1)如图所示。
(2)小灯泡断路
(3)小灯泡的实际功率小 A 电压表 电压表的示数为2.5V 0.6
(4)小灯泡的额定功率是小灯泡在额定电压下的功率，求平均值无意义
(5)小灯泡的电阻随温度升高而增大
(6)D
(7)①② 先增大后减小至零
(8)$U_{额}\frac {U_{0}}{R_{0}}$ 只将电压表的a点接线改接到c点，电压表正、负接线柱接反了 电源电压太小，灯泡两端电压无法调到额定电压