《2025年同步解析与测评学考练九年级物理全一册人教版》

要点3 测量电功率
【典型例题3】(2024·江苏宿迁中考)在测量小灯泡额定功率的实验中,小灯泡额定电压为$2.5V$,电源电压为$4.5V$,滑动变阻器标有“$20Ω$ $1A$”字样。

(1)如图甲所示的电路中,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,用笔画线表示导线将电路连接正确。
(2)连接电路时,开关应______；试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了______故障。
(3)纠正错误后继续进行实验,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为$2.5V$时,电流表的示数如图乙所示,示数为______ $A$,小灯泡的额定功率为______ $W$。
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻($5Ω$、$10Ω$、$15Ω$、$20Ω$、$25Ω$各一个)来探究电流和电阻关系,为了能完成实验,控制不变的电压表示数可能是______(填选项字母)。
A. $1.7V$
B. $2.2V$
C. $2.7V$

答案：
思路导引
(1)题图甲中的电压表应该测量小灯泡两端的电压。
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开,试触时发现,电流表有示数,小灯泡发光,说明电路是通路,电压表无示数,则电压表发生了断路故障。
(3)电流表用的测量范围是$0～0.6A$,分度值为$0.02A$,示数为$0.24A$,小灯泡的额定功率$P = UI = 2.5V×0.24A = 0.6W$。
(4)利用原有电路,将小灯泡替换为定值电阻,当电阻最大,为$25Ω$时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的分压规律可知,控制不变的电压表最小示数$U有\frac{U}{4.5V - U}= \frac{25Ω}{20Ω}$,解得$U = 2.5V$,故选C。
答案
(1)如图所示

(2)断开 断路
(3)$0.24$ $0.6$
(4)C
方法点拨 测量电功率的方法
实验测量(实验电路)：用电压表测出用电器两端的电压,用电流表测出通过用电器的电流,根据公式$P = UI$计算出该用电器的电功率,这种测量电功率的方法称为伏安法。实验中至少要进行三次测量,但不能根据三次测量的数据计算出小灯泡的平均电功率,因为此实验中多次测量的目的不是减小误差,而是测量在不同电压下小灯泡的实际功率。
电能表测量(家庭电路)：首先关闭其他用电器,只将待测用电器连入电路中,然后用电能表和秒表分别测出用电器消耗的电能和所用时间,最后利用$P= \frac{W}{t}$算出电功率。