《2025年新课程示径学案作业设计九年级物理全一册苏科版》

2. 小明做“测定小灯泡的额定电功率”的实验,电源电压6V,所用滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,待测小灯泡的额定电压为“2.5V”“3.8V”中的一个.
(1) 连接实物电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,经检查,其中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并补画出正确的连线.（在电压表正接线柱连接电源负极的导线上画“×”，正确连线为电压表正接线柱接小灯泡靠近电流表一端）
(2) 电路连接后,试触时发现电流表的指针如图乙所示,出现这个现象的原因是______电流表正负接线柱接反.
(3) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P放在______B(选填“A”或“B”)处,正确连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为______0.1A,根据小灯泡亮度,可判断待测小灯泡的额定电压为______3.8V.
(4) 实验中发现电流表坏了,该同学经过思考分析后用导线替换电流表重新进行实验,使小灯泡正常发光,此时变阻器滑片的位置恰好在中点上,小灯泡的额定功率为______0.8W.

答案：
(1) （在电压表正接线柱连接电源负极的导线上画“×”，正确连线为电压表正接线柱接小灯泡靠近电流表一端）
(2) 电流表正负接线柱接反
(3) B；0.1；3.8
(4) 0.8

3. 小军看到实验桌上有一个Uⓝ= 3.8V的小灯泡,他想挑战只用一只电流表测量该小灯泡的额定功率.小军又找来一个已知阻值的定值电阻R₀和两个开关$S_1、$$S_2,$设计了如图所示的电路图,请补全小军的实验步骤.
(1) 只闭合开关S和$S_2$,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为$\frac{3.8V}{R_0}$.
(2) 只闭合开关S和$S_1$,保持滑动变阻器的滑片不动,读出此时电流表的示数为I.
(3) 则小灯泡的额定功率的表达式Pⓝ=$3.8V×(I - \frac{3.8V}{R_0})$(用字母表示).

答案： 1. 首先分析实验原理：
要使小灯泡正常发光，需让小灯泡两端电压达到$U_{额}=3.8V$。利用定值电阻$R_0$和电流表，根据$I = \frac{U}{R}$，当$R_0$两端电压$U_0 = U_{额}=3.8V$时，通过$R_0$的电流$I_0=\frac{U_{额}}{R_0}$。
2. 然后看实验步骤：
(1) 只闭合开关$S$和$S_2$，此时$R_0$与滑动变阻器串联（小灯泡被短路），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为$\frac{3.8V}{R_0}$。因为根据$I=\frac{U}{R}$（$U = U_{额}$，$R = R_0$），此时$R_0$两端电压为$3.8V$，由于电路是串联（只闭合$S$和$S_2$时），滑动变阻器两端电压不变，当再闭合$S_1$时，小灯泡与$R_0$并联，小灯泡两端电压也为$3.8V$。
(2) 只闭合开关$S$和$S_1$，保持滑动变阻器的滑片不动，读出此时电流表的示数为$I$。此时$R_0$与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联，因为滑动变阻器滑片不动，其两端电压不变，$R_0$两端电压仍为$3.8V$，通过$R_0$的电流不变，电流表测干路电流。
(3) 计算小灯泡额定功率：
通过小灯泡的电流$I_{额}=I - \frac{3.8V}{R_0}$，小灯泡额定电压$U_{额}=3.8V$。
根据$P = UI$，则小灯泡的额定功率的表达式$P_{额}=U_{额}I_{额}=3.8V×(I - \frac{3.8V}{R_0})$。
故答案依次为：
(1)$S_2$；$\frac{3.8V}{R_0}$；
(2)$S_1$；保持滑动变阻器的滑片不动；
(3)$3.8V×(I - \frac{3.8V}{R_0})$。

4. 若电流表已坏,小莉用一个电阻箱代替电流表“测量小灯泡(额定电压为2.5V)的功率”.她设计了如图所示的电路图,并按照电路图连接好实物电路.下列是她的实验步骤,请补充完整：
(1) 只闭合开关$S_1$,移动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V.
(2) 下一步操作是：保持(1)中滑动变阻器的滑片P的位置不变,断开$S_1$，闭合$S_2$,调节电阻箱的阻值,当电压表示数为2.5V时,读出电阻箱连入电路的阻值R₀.
(3) 利用上述测量出的物理量和已知量,写出小灯泡额定功率的表达式Pⓝ=$\frac{(2.5V)^2}{R_0}$.

答案：
(1) $S_1$
(2) 断开$S_1$，闭合$S_2$
(3) $\frac{(2.5V)^2}{R_0}$