《2025年高分突破课时达标讲练测九年级物理全一册沪科版》

知识点一 实验:用伏安法测量小灯泡的电功率.
1. 实验原理：$P = UI$。
2. 实验方法:间接测量法,即:用电压表测出小灯泡两端的电压U,用电流表测出通过小灯泡的电流I,最后由$P=$$UI$算出小灯泡的电功率。
3. 实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
4. 电路图及实物图：
5. 注意事项：
(1)连接电路时,开关应断开(保护电路)。
(2)滑动变阻器的使用:a. 连接电路时,滑片应移至最大阻值处;b. 实验过程中,通过移动滑片来调节小灯泡两端的电压,使之达到小灯泡的额定电压。

答案： 【解析】：
本题考查用伏安法测量小灯泡电功率的实验原理、方法、器材及注意事项。
1. 实验原理是电功率的计算公式$P = UI$，通过测量电压和电流来计算电功率。
2. 实验方法中，用电压表测电压$U$，用电流表测电流$I$，再根据$P = UI$算出电功率。
3. 实验器材除了电源、开关、导线、小灯泡外，还需要电压表、电流表和滑动变阻器，滑动变阻器用于调节电路中的电流和小灯泡两端的电压。
【答案】：
1. $P = UI$；
2. 电压表；电流表；$UI$；
3. 电压表；电流表；滑动变阻器。

(1)请用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整。(注意:导线不能交叉)
(2)在开关闭合前,应将滑片P放在A端。
(3)
| 电流表 | 电压表 | 故障原因 |
| 示数不为零 | 示数为零 | B |
| 示数为零 | 示数不为零 | A |
(4)排除故障后,调节滑动变阻器的位置,使小灯泡两端的电压分别为2 V、2.5 V、2.8 V,依次测出了小灯泡的电流,并观察其发光情况,记录在表二中。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为8.33Ω(计算结果保留两位小数),小灯泡的额定功率为0.75W。
表二
| U/V | I/A | R/Ω | 灯泡亮度 |
| 2 | 0.25 | 8 | 暗 |
| 2.5 | 0.3 | 8.33 | 亮 |
| 2.8 | 0.31 | 9 | 很亮 |
(5)①闭合开关$S_1$,把开关S接1,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V；
②保证滑动变阻器的滑片不动,把开关S接2,读出电压表的示数U；
③小灯泡额定功率的表达式为$P_{额}= $$\frac{2.5V×(U - 2.5V)}{5\Omega}$(用你测量的物理量的字母和已知量来表示)。

答案： 【解析】：
本题主要考查测量小灯泡电功率的实验，包括电路连接、滑动变阻器的使用、故障判断、电阻和功率的计算以及特殊方法测功率等知识点。
（1）已知小灯泡上标有“2.5V”的字样，它的电阻约为9Ω，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得小灯泡正常发光时的电流约为$I=\frac{2.5V}{9\Omega}\approx0.28A$，所以电流表应选用0 - 0.6A的量程，将电流表0.6A接线柱与小灯泡右接线柱相连。
（2）在开关闭合前，应将滑片P放在阻值最大处，由图可知，应将滑片P放在A端。
（3）若电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，可能是与电压表并联的小灯泡短路，所以故障原因是B；若电流表无示数，说明电路断路，而电压表有示数，说明与电压表两接线柱连接的电路是通路，所以故障原因可能是与电压表并联的小灯泡断路，即A。
（4）由图乙可知，电流表量程为0 - 0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.3A，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得此时小灯泡的电阻$R=\frac{2.5V}{0.3A}\approx8.33\Omega$；根据$P=UI$，可得小灯泡的额定功率$P=2.5V×0.3A=0.75W$。
（5）①闭合开关$S_1$，把开关S接1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。②保证滑动变阻器的滑片不动，把开关S接2，此时电压表测小灯泡和定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数$U$。③根据串联电路电压的特点，可得定值电阻两端的电压$U_0=U - 2.5V$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电路中的电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{U - 2.5V}{5\Omega}$，所以小灯泡额定功率的表达式为$P_{额}=U_{额}I=2.5V×\frac{U - 2.5V}{5\Omega}=\frac{2.5V×(U - 2.5V)}{5\Omega}$。
【答案】：
（1）将电流表0.6A接线柱与小灯泡右接线柱相连。
（2）A。
（3）B；A。
（4）8.33；0.75。
（5）①2.5；②读出电压表的示数$U$；③$\frac{2.5V×(U - 2.5V)}{5\Omega}$。