专题训练(二)[特殊方法测量小灯泡的电功率]

十八章电功率
特殊方法测量小灯泡的电功率
特殊方法测量小灯泡的电功率
专题概述
常规的测电功率的实验方法是伏安法，即利用电压表和电流表分别测ft用电器两端的电压和通过用电器的电流，根据P ＝UI计算ft电功率；由于测量器材的限制，在缺少一个仪表的条件下，某个物理量不能直接测量，此时可借助定值电阻或电阻箱等来完成对该物理量的测量，常用的方法有伏阻法、安阻法、替代法。

类型一 伏阻法测用电器的电功率
1.用电压表和阻值的定值电阻测小灯泡的电功率，在测量时，如图2 －ZT －1 所示，将灯泡与阻值为R 0 的电阻串联，用电压表测ft 电阻R 0 两端的电压U 1 ，求ft 通过R 0 的电流I ，即通过灯泡的电流为I ＝
，再用电压表
测ft 灯泡两端的电压U 2 ，运用公式P ＝UI
即可求ft 灯泡的电功率P ＝ 。

图2 －ZT －1
2.用如图2－ZT－2所示的电路来测量灯泡的额定功率，小灯泡上标有“2.5V〞字样，R
阻值。

图2 －ZT －2
〔1 〕将实验过程补充完整：
A.对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。

B.闭合开关，
调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压为2.5V，读ft R0两端的电压
U 1
C.断开开关，整理器材。

〔2 〕小灯泡额定功率的表达式：P
额量和量符号表示〕。

〔用测量＝。

〔3 〕写ft本实验中滑动变阻器的作用：
保护电路；改变小灯泡两端的电压，使电压值等于小灯泡的额定电。

压
3.在“测量小灯泡的额定功率〞实验中，灯泡上标有“3.8V〞字样，电源电压恒定。

〔1 〕请你用笔画线代替导线，将图2 －ZT －3 甲中的实物电路连接完整。

[答案]如下图
图2 －ZT －3
〔2 〕连接完实验电路后，用开关试触时，发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，其故障原因可能是。

灯泡断路
〔3 〕故障排除后，开始实验，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视的示数，直到灯泡正常发光
电压表
，此时电流表的示数如图乙所示，那么灯泡的额定功率为
1.52
W 。

1 2
特殊方法测量小灯泡的电功率 〔4 〕完成上述实验后，小聪向老师借了一个阻值为R 0 的 电阻和一个单刀双掷开关，借助局部现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，也测ft 了灯泡的额定功率。

请完成以下实验步骤：
①闭合开关S ，将S 拨到触点2 ，移动滑片，使电压表的示数 3.8 为 V ；
②再将开关S 2 拨到触点1 ，保持滑片的位置不动，读ft 电压表的示数U ；
③灯泡额定功率的表达式为P 额＝。

〔用量
和测量量符号表示〕
1 0I I R
特殊方法测量小灯泡的电功率
类型二安阻法测用电器的电功率
4.用电流表和阻值的定值电阻测小灯泡的电功率，在测
量时，如图2 －ZT －4 所示，将灯泡与阻值为R
的电阻并联，
用电流表A
1 测ft通过电阻R
的电流I
1
，用电流表A
2
测
ft通过灯泡L的电流I
2，R
I0R
两端的电压：U＝
的电功率：P ＝。

，灯泡1 2 0
图2 －ZT －4
5.〔多项选择〕如图2 －ZT －5 所示，几个同学在只有电流表时 ，利用一个阻值的电阻R 0 设计了四个测未知电阻R x 电
功率的电路，其中不可B 行D 的是〔 〕
图2 －ZT －5
6.为了测定标有“2.5V〞字样小灯泡的额定功率，某同学设计了如图2 －ZT －6 甲所示的电路图，其中定值电阻R
的阻
值为5 Ω。

图2 －ZT －6
〔1 〕请你依据电路图用笔画线代替导线，把图乙连接完整。

〔导线不得交叉〕
[答案]如下图
〔2 〕正确连接好电路后，闭合开关S ，调节滑动变阻器的
滑片，使电流表A 1 的示0.数5 为 A 时，小灯泡正常发
光。

此时电流表A 2 的示数如图2 －ZT －7 所示，那么小灯泡的额0定.7功5 率为 W 。

图2 －ZT －7
〔3 〕在实验测量过程中，电流表A 1 与R 0 串联的作用相 当电于压表 。

7.如图2－ZT－8甲所示是小盛同学设计的测小灯泡电功率的实验电路〔灯泡的额定电压U
＝2.5 V 〕。

额
图2 －ZT －8
〔1 〕小盛所连接的实验电路存在错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在应改动的导线上打“×〞，并用笔画线代替导线画ft正确的接法。

[答案]如下图
〔2 〕电路连接正确后，闭合开关发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作C是。

A.更换小灯泡B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器的滑片
D.检查电压表是否断路
特殊方法测量小灯泡的电功率
〔3 〕正确操作后，小灯泡发光，这时电压表的示数为2 V ，那么应向〔选填“左〞或“右〞〕移动滑动变阻器的滑右
片，直到电压表的示数为时为止，此时电流表的示
2.5 V
数〔如图乙所示〕为 A ，那么小灯泡的额定功率为
0.3 0.75
W 。

〔4 〕同组的明月同学也设计了一个电路图〔如图丙所示〕，测ft了该小灯泡正常发光时的功率，其中定值电阻的阻值R ＝25 Ω，正确操作过程如下：
①只闭合开关S和S2 ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I
＝0.1A；
1
②闭合开关S和S1，断开开关S2，保持滑动变
；
阻器滑片的位置不动，读ft电流表示数为I
2。

〔用测量量③小灯泡额定功率的表达式为P额＝U额×(I2－I1)
和量符号表示〕
8.同学们在“测量额定电压为2.5V小灯泡电功率〞的实验中，设计的实验电路图如图2 －ZT －9 甲所示。

图2 －ZT －9
实验次数1234
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0
电流I/A 0.10 0.17 0.23 0.25
〔1 〕闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P 移到最右端。

小灯泡的电阻随温度变化而变化
0.5
错误
改良方案：同时闭合S 、S 1 、S 2 ，调节滑动变阻器R ，使电流表A 1 的示数 为0.25 A ，读ft 此时电流表A 2 的示数为I 2 ，小灯泡的额定功率为P 额＝2.5 V×I 2
类型三 替代法测小灯泡的电功率
9.小灯泡的额定电压为2.5 V ，为了测量小灯泡的额定功率，小华设计了如图2 －ZT －10 所示的电路。

L 是小灯泡 ，R 是电阻箱，R P 是滑动变阻器，S 1 是单刀双掷开关。

图2 －ZT －10
〔1 〕按电路图连接好实物电路，连接时开关应断开，并将滑动变阻器滑片滑至阻值最大处。

接到触点1 〔选〔2 〕闭合开关S后，应先将开关S
1
填“1〞或“2〞〕，调节滑动变阻器，使电压表的示数为
2.5 V ，然后把开关S
接到另
1
一触点，并调节电阻箱R，直到电压表示数为2.5V，读ft此时电阻箱的示数为10 Ω，那么小灯泡的额定功率为0.625 W 。

10.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2 －ZT －11 所示的局部实验电路。

图2 －ZT －11
〔1 〕请你添加一条导线，将图示的实物图补充完整，并使滑动变阻器的滑片P 向右移动时接入电路的阻值变大。

[答案]如下图
1
特殊方法测量小灯泡的电功率
〔2 〕闭合开关S 1 ，将开关S 2 扳向
1
〔选填“1〞或“2〞
〕，调节滑动变阻器使电流表的示数为I 1 ，如图2 －ZT － 12 所示，I ＝ A 。

0.2
〔3 〕将开关S 2 扳向另一端，保持滑动变阻器 的阻值不
变，调节 的阻值R ，使电流表的示数仍为I 电阻箱。

图2 －ZT －12
1
1
D
特殊方法测量小灯泡的电功率
〔4 〕假设此时R ＝7.0 Ω，那么小灯泡的实际功率P ＝ 0.28
W 。

〔5 〕假设小灯泡的额定电流为I 0 ＝2 I 1 ，以下关于额定功率 P 0 与实际功率P 1 的数值关系，你认为最有可能的是。

〔填序号〕
A.P 0 ＝2 P 1 B .P 0 ＝3 P 1 C .P 0 ＝4 P 1 D .P 0 ＝5 P 1。