《2025年新课程实践与探究丛书九年级物理上册教科版》

3. 分析与论证
(1)分析表格中的实验数据得出：小灯泡两端的实际电压越高,小灯泡的电功率越大,小灯泡越亮。
(2)小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
(3)小灯泡的实际功率可以有多个,额定功率只有一个。
(4)实验结论：
①当小灯泡的实际电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光。
②当小灯泡的实际电压低于额定电压时,小灯泡的实际功率小于额定功率,小灯泡发光较暗。
③当小灯泡的实际电压高于额定电压时,小灯泡的实际功率大于额定功率,小灯泡发光较亮。

答案： 3.
(1)大　亮　
(2)实际电功率　
(3)多　一　
(4)①等于　正常　②小于　较暗　③大于　较亮

4. 交流合作
(1)对小灯泡的电功率进行了三次测量,为什么不求小灯泡功率的平均值？
【分析】额定功率是额定电压下的功率,不是不同电压下功率的平均值；小灯泡在不同电压下的实际功率不同,把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
(2)本实验与伏安法测小灯泡电阻相比较,有哪些异同点？
【分析】①相同点：测量的物理量相同,都是电压和电流；测量的电路(实验装置)相同；滑动变阻器的作用相同。
②不同点：
a. 实验原理不同。测电功率的原理：$P=UI$；测小灯泡电阻的原理：$R=\frac{U}{I}$。
b. 实验结论不同。测电功率的实验结论：小灯泡的亮度由它的实际电功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。
测小灯泡电阻的实验结论：小灯泡的电阻随着灯丝温度的升高而变大。

答案： 4.①电压　电流　②a. $P=UI$　$R=\frac{U}{I}$　b.变大

5. 想想做做
(1)小华想探究发光二极管的发光情况。他选择了额定电压为$6V$的发光二极管换下小灯泡接入电路。闭合开关时,发光二极管的亮度和小灯泡正常发光时差不多,电流表指针偏转角度偏小,且调节滑动变阻器的滑片时,发光二极管的亮度和电流表示数几乎不变,这时小华将电流表换成量程更小的灵敏电流计,同时为了多测几组数据将滑动变阻器更换为最大阻值比较大的滑动变阻器。
(2)小华测出几组数据后作出了发光二极管的$U - I$图像如图所示,他发现在亮度相当的情况下,发光二极管的功率要比小灯泡小得多。

【分析】根据$U - I$图像可知,发光二极管发光时(额定电压为$6V$),电流为20mA左右,电功率$P = UI = $$6\ V × 0.02\ A=0.12\ W$,所以其电功率比小灯泡小得多,但亮度相当,说明二极管的发光效率更高。
因为普通的灯泡发光时,电能主要转化为内能,很小一部分转化为光能,而大部分的内能散发到了空气中,浪费了大量的电能；新型的二极管光源,可以将电能直接转化为光能,效率更高,只有很小一部分转化为内能,所以是近年来大力发展的新型光源。

答案： 5.
(2)20mA　$6\ V × 0.02\ A=0.12\ W$　光能