《2025年绩优学案九年级物理全一册北师大版》

【典例3】小明利用图13 - 2 - 3甲所示的电路测量小灯泡的电功率，实验室有如下器材：电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V，灯丝的电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为$R_{1}$“25 Ω 1 A”和$R_{2}$“50 Ω 0.5 A”的滑动变阻器各一个，导线若干。
(1) 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至A(选填“A”或“B”)端。
(2) 闭合开关，小灯泡不亮，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，产生这一现象的原因可能是小灯泡短路(选填“短路”或“断路”)。
变式拓展：闭合开关，小灯泡不亮，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数为电源电压，产生这一现象的原因可能是小灯泡断路(选填“短路”或“断路”)。
(3) 排除故障后继续进行实验，移动滑片，当电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图13 - 2 - 3乙所示为0.26A。实验数据记录如下表。


(4) 实验使用的滑动变阻器是R₂(选填“$R_{1}$”或“$R_{2}$”)。
(5) 通过实验得出小灯泡的额定功率是0.65W。小明通过计算发现三次测量中小灯泡的电阻变化较大，其原因可能是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
实验拓展：① 实验完成后，小明不用电流表，添加了一个已知阻值为$R_{0}$的定值电阻，设计了图13 - 2 - 4所示的电路，按如下步骤操作也测出了小灯泡的额定功率$P_{额}$。
A. 闭合开关，调节滑片，使电压表示数为小灯泡的额定电压$U_{额}$；
B. 保持滑动变阻器滑片位置不变，将电压表接在定值电阻$R_{0}$两端，测出其两端电压$U_{0}$。
小灯泡额定功率的表达式为$P_{额} =$U\frac{U₀}{U额R₀}(用物理量$R_{0}$、$U_{额}$和$U_{0}$表示)。
② 受上述实验启发，为测量高温物体的温度，小明将图13 - 2 - 3甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，并将电路中的一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由：选电压表。温度越高,灯丝电阻越大,电路中电流越小,灯丝两端电压越大。因此选择将电压表改装为温度显示仪。

点拨 不能用多次测量求电功率平均值的方法得出小灯泡的额定功率。因为额定功率是用电器在额定电压($U_{额}$)下的功率(即用电器正常工作时的功率)，一个用电器只有一个额定功率。

答案：
(1)A
(2)短路 变式拓展:断路
(3)0.26
(4)$R_{2}$
(5)0.65 灯丝的电阻随温度的变化而变化 实验拓展:①$U\frac{U_{0}}{U_{额}R_{0}}$ ②选电压表。温度越高,灯丝电阻越大,电路中电流越小,灯丝两端电压越大。因此选择将电压表改装为温度显示仪