2026年新编基础训练黄山书社九年级物理全一册沪粤版第81页答案
5. 如图甲是小明测量小灯泡的电功率的电路,小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻为10 Ω左右。

(1)如图乙是小明根据实验数据绘成的U-I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是
1.064
W。
(2)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR₁,小灯泡的阻值变化了ΔR₂,则ΔR₁
>
(选填“>”“<”或“=”)ΔR₂,你的理由是
只有当滑动变阻器接入电路的阻值的减小量大于灯泡电阻的增大量时才会使总电阻变小,总电流变大
。
(3)为了测量额定电压为U₀的小灯泡L的额定功率,同组的小玲设计了如图丙所示的电路(R₀为阻值已知的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:
①闭合开关S和S₂,断开开关S₁,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为
$\dfrac{U_0}{R_0}$
时,小灯泡L恰好正常发光。
②保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,闭合开关S和S₁,断开开关S₂,记下电流表的示数I,则小灯泡L的额定功率$P_{额}=$
$(I-\dfrac{U_0}{R_0})U_0$
。(均用$U_0$、$R_0$和$I$表示)

答案

5.(1)1.064
(2)> 只有当滑动变阻器接入电路的阻值的减小量大于灯泡电阻的增大量时才会使总电阻变小,总电流变大
(3)①$\dfrac{U_0}{R_0}$ ②$(I-\dfrac{U_0}{R_0})U_0$

解析

【分析】
本题围绕测量小灯泡电功率的实验展开,分三个问题:(1)需利用额定电压下的电流计算额定功率;(2)结合总电阻变化和灯泡电阻随温度的变化,分析滑动变阻器与灯泡阻值变化量的关系;(3)利用并联电路特点和定值电阻,间接测量小灯泡的额定电流,进而计算额定功率。
【解析】
(1) 小灯泡额定电压为3.8V,从图乙的U-I图像中找到U=3.8V对应的电流I=0.28A,根据电功率公式$P=UI$,可得额定功率$P_{额}=3.8V×0.28A=1.064W$;
(2) 滑动变阻器接入阻值减小$\Delta R_1$,总电阻$R_{总}=R_{滑}+R_{灯}$,电源电压不变,总电流变大,灯泡温度升高,电阻$R_{灯}$增大$\Delta R_2$。总电阻$R_{总}=\frac{U_{总}}{I}$,电流I变大则总电阻变小,即$(R_{滑}-\Delta R_1)+(R_{灯}+\Delta R_2) < R_{滑}+R_{灯}$,整理得$\Delta R_1 > \Delta R_2$;理由是:总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,滑动变阻器减小的阻值需大于灯泡电阻增大的阻值,才能使总电阻减小;
(3) ① 闭合开关S和$S_2$,断开$S_1$时,定值电阻$R_0$与小灯泡L并联,要使小灯泡正常发光,需让$R_0$两端电压等于小灯泡额定电压$U_0$,此时通过$R_0$的电流为$I_0=\frac{U_0}{R_0}$,因此电流表的示数应为$\frac{U_0}{R_0}$;
② 保持滑片位置不变,闭合S和$S_1$,断开$S_2$,此时电流表测的是$R_0$和L的总电流I,小灯泡的额定电流$I_{额}=I - I_0=I - \frac{U_0}{R_0}$,因此小灯泡的额定功率$P_{额}=U_0 · I_{额}=U_0(I-\frac{U_0}{R_0})$。
【答案】
(1)1.064;(2)>;总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,滑动变阻器减小的阻值大于灯泡电阻增大的阻值;(3)①$\dfrac{U_0}{R_0}$;②$U_0(I-\dfrac{U_0}{R_0})$
【知识点】
电功率、欧姆定律、并联电路特点
【点评】
本题综合考查测量小灯泡电功率的实验,涉及额定功率计算、动态电路分析、特殊方法测额定功率,需结合图像和电路特点分析,对学生综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.5