《2025年名校课堂九年级物理全一册沪粤版》

3. 在没有电流表的情况下，小明用如图所示的实验电路测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为$U_{额}，$定值电阻的阻值为$R_{0}，$实验步骤如下：
① 只闭合开关S、$S_{1}，$调节滑片，使电压表示数为$U_{额}。$
② 保持滑片位置不变，只闭合开关S、$S_{2}，$此时电压表的示数为U。
可知小灯泡的额定功率$P_{额}=$(用$U_{额}、$U和$R_{0}$表示)。

答案： ①步骤①中，只闭合S、S1时，L与R0并联后与滑动变阻器串联，电压表测并联部分电压，调节滑片使电压表示数为U额，此时L两端电压为U额（正常发光），通过R0的电流$I_0=\frac{U_{额}}{R_0}$，干路电流$I=I_{额}+I_0$。
②步骤②中，只闭合S、S2时，L断路，R0与滑动变阻器串联，电压表测R0两端电压为U，电路电流$I'=\frac{U}{R_0}$。
③因滑动变阻器滑片位置不变，其电阻不变，且两次滑动变阻器两端电压相等，故干路电流相等，即$I=I'$。则$I_{额}+I_0=I'$，代入得$I_{额}+\frac{U_{额}}{R_0}=\frac{U}{R_0}$，解得$I_{额}=\frac{U - U_{额}}{R_0}$。
④额定功率$P_{额}=U_{额}I_{额}=U_{额}\cdot\frac{U - U_{额}}{R_0}=\frac{U_{额}(U - U_{额})}{R_0}$。
$\frac{U_{额}(U - U_{额})}{R_0}$

4. 小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的电功率，设计并连接了如图甲所示的实验电路。

(1) 闭合开关$S_{1}，$将开关$S_{2}$扳向(填“1”或“2”)，调节滑动变阻器使电流表的示数如图乙所示，此时电流$I_{1}=$A。
(2) 将开关$S_{2}$扳向另一端，保持的阻值不变，调节的阻值R，使电流表的示数仍为$I_{1}。$
(3) 若此时R=7Ω，小灯泡的实际功率$P_{1}=$W。

答案：
(1) 1；0.2
(2) 滑动变阻器；电阻箱
(3) 0.28

5. 小明同学做“测小灯泡额定电功率”的实验，实验室提供的器材：电压恒为5V的电源、额定电压为2.5V的待测小灯泡L、电流表、电压表、开关和导线若干，另有标有“50Ω 0.5A”字样的滑动变阻器$R_{1}$和标有“30Ω 1A”字样的滑动变阻器$R_{2}。$

(1) 检查电路时，小明发现有一根导线连接错误，请将图甲中连接错误的导线打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2) 改正所有问题并正确完成实验，当电压表示数为1.5V时，为使灯正常发光，滑片P应向(填“左”或“右”)移动。小明根据实验数据绘制出如图乙所示的I-U图像，由图像可知小灯泡的额定功率为W，他还发现图像是曲线，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的而变大。
(3) 本实验选择的滑动变阻器是(填$“R_{1}”$或$“R_{2}”)。$
(4) 同组的小月同学设计了图丙所示的电路，也测出了该小灯泡的额定电功率$(R_{0}$为阻值25Ω的定值电阻，R为滑动变阻器)。
① 断开开关$S_{1}，$闭合开关S、$S_{2}，$移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为A时，小灯泡恰好正常发光。
② 保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、$S_{1}、$断开开关$S_{2}，$记下电流表示数为I。
③ 推导出小灯泡的额定功率表达式为$P_{额}=$。

答案：
(1) （在电压表与滑动变阻器并联的导线上打“×”，改接电压表与小灯泡并联）
(2) 左；0.625；升高
(3) R₁
(4) ①0.1；③2.5(I - 0.1)