小专题八 特殊方法测电功率
初中特殊方法测量电阻、电功率(专题)
初中特殊方法测量电阻、电功率(专题)特殊方法测量电阻、电功率一、无滑动变阻器的实验设计1.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0,测量未知电阻Rx阻值,图8中可实现测量R阻值的正确电路图是2.某同学在没有电压表的情况下,利用电流表和已知阻值的定值电阻R,测量未知电阻Rx阻值,如图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是()3.某同学在没有电压表的情况下,只利用电流表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是()4.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是()(3)写出待测电阻R x的表达式(用已知量和测量量表示)。
7.15中考24.(6分)某同学要测出一个电压约为40V 的电压电压(电压保持不变),可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0-15V);四个阻值已知的电阻,分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ);一个开关及若干导线,请合理选择器材,设计一个实验精确测出电压电压。
要求:(1)画出实验电路图(2)写出实验步骤及所需测量的物理量(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)8.(2017中考)24.现有一个阻值为20 Ω 的定值电阻R0,一个电压约为 15 V 的电源,一个量程为 0~1 A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干。
请你利用上述器材设计实验,测出约为 10 Ω的未知电阻Rx的阻值。
要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
单刀双掷开关简介小资料实物图: 符号:使用方法:单刀双掷开关由动端“刀”和不动端“1”“2”两个触点组成,使用时可将“刀”掷向“1”或“2”触点,起到双控的作用。
二、有滑动变阻器(无电流表)1.测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压2.5V ,额定功率约1.5W ,一个蓄电池(电压约6V )。
第1讲特殊方法测量小灯泡的电功率
第1讲特殊方法测量小灯泡的电功率特殊方法是用来测量小灯泡的电功率。
在这个实验中,我们将使用一个称为热电法的技术来测量小灯泡的电功率。
具体实验步骤如下:材料:1.小灯泡2.电流表3.电压表4.导线5.应变计6.热电偶实验步骤:1.连接电路:首先,将电流表和电压表与小灯泡连接起来。
将电流表的正极连接到电源的正极,负极连接到小灯泡的一个端口。
然后,将电压表的正极连接到小灯泡的另一个端口,负极连接到电源的负极。
确保电流表和电压表的正负极正确连接,以避免数据错误。
2.测量电流:打开电流表并记录电流值。
电流表将显示通过小灯泡的电流值。
这个电流值可以用来计算小灯泡的功率。
3.测量电压:打开电压表并记录电压值。
电压表将显示通过小灯泡的电压值。
这个电压值也可以用来计算小灯泡的功率。
4.计算功率:根据欧姆定律,功率可以通过电流和电压的乘积来计算。
使用下面的公式来计算小灯泡的功率:P=I×V其中,P表示功率,I表示电流,V表示电压。
5.使用应变计:将应变计粘贴在小灯泡的表面。
应变计可以测量小灯泡的表面温度。
使用温度传感器来测量小灯泡的表面温度。
6.使用热电偶:将热电偶连接到小灯泡的表面,并将热电偶连接到一个温度计或温度计读数器。
通过热电偶可以测量小灯泡的表面温度。
使用这些温度测量数据,可以更精确地计算小灯泡的功率。
以上就是使用热电法测量小灯泡电功率的实验步骤。
通过这个实验,我们可以获得小灯泡的电功率,这对于了解和控制小灯泡的电能消耗很有帮助。
2020中考复习专题 特殊方法测电功率
2020中考复习特殊方法测量小灯泡电功率一伏安法测量小灯泡电功率二伏阻法测量小灯泡电功率(一)、两个开关和电压表测量小灯泡电功率电路设计(灯泡的额定电压U0已知)①断开S1、闭合S2,移动滑片使电压表示数为U0;②保持滑片位置不变,闭合S1,断开S2,记下电压表的示数为U。
则 P0=U O(U—U O)/R(一)图(二)图(二)。
单刀双掷开关和电压表测量小灯泡电功率①将S拨到2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U0;②保持滑片位置不变,将S拨到1,记下电压表示数为U。
则小灯泡电功率P0=U0(U-U0)/RP额=(U2-U1)/R0×U1注意:一定要先打到2,再打到1,定值电阻和灯泡的位置不能交换,不然无法使灯泡在额定电压下工作,无法求出额定电压。
三.安阻法测量小灯泡电功率(一)、两个开关和电流表测量小灯泡电功率①闭合S1、断开S2,移动滑片,使电流表示数为U0÷R;②保持滑片位置不变,断开S1、闭合S2,记下电流表的示数为I。
②小灯泡电功率P额=U0(I-U0÷R)(二)单刀双掷开关和电流表测量小灯泡电功率器材:一块电流表,导线,滑动变阻器,待测灯泡(只知道额定电压),已知阻值的定值电阻,单刀双掷开关,电源。
实验步骤:1,按照电路图连接实物2,闭合S ,将S 1打到1位置,移动滑动变阻器滑片, 使电流表示数为,P 额/R 0将开关S1打到2位置,电流表读数I ,则灯泡的额定功率 P 额=U 额(I -U 额/R )注意:一定要先打到1,再打到2,定值电阻和灯泡的位置不能交换,不然无法使灯泡在额定电压下工作,无发求出额定电压。
四 等效替代法测量小灯泡电功率1.用电流表和电阻箱测量小灯泡电功率2..用电压表和电阻箱测量小灯泡电功率物理专题复习----测量小灯泡电功率1.某实验小组同学用电池组(两端电压为3V )、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材,测定标有“2.5V ”小灯泡的额定功率。
人教版九年级物理第十八章特殊方法测量电功率
9.在“测量小灯泡额定功率”的实验中,提供的器材有: 铭牌上仅能看清标有“0.2 A”字样的小灯泡已知定值 电阻的阻值为R0
测量时,应先断开S2,闭合开关S和S1,调节滑动变阻器, 当电流表的示数为________时,小灯泡正常发光;接着保持滑 动变阻器滑片位置不动,将S1断开,闭合S和S2,读出电流表 的示数为I,则小灯泡的额定功率P额=__________(用I、R0和 已知值0.2A表示).
5.小明同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡,他想知 道小灯泡正常工作时的电功率,于是在学校实验室借来一些实 验器材,连接了如图所示的实验电路,电源电压恒定不变,定 值电阻的阻值为R0.
测量时,应先断开S2,闭合开关S和S1,调节滑动 变阻器,当电流表的示数为________时,小灯泡正 常发光;接着保持滑动变阻器滑片位置不动,将S1 断开,闭合S和S2,读出电流表的示数为I,则小灯 泡的额定功率P额=__________(用I、R0和已知值3.8 V表示).
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑
片,发现小灯泡始终不亮,两电表无示数。为判断故
障原因,将电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数, 则电路发生故障的原因是 滑动变阻. 器断路
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P到某一点,电压表示数如图乙所示为 2.2v . (4)根据实验记录绘制I-U图像如图丙所示,根据 图像信息,可知小灯泡的额定功率是 0.5 w
6.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额 定电压为2.5 V.小平打算增加一个阻值为10 Ω的定值 电阻R0,只利用一只电表,通过图中操作(开关S接 “a”“b”各一次)来测量小灯泡的额定功率.图7甲、乙 是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确 的是( )
专题特殊方法测电功率
专题:特殊方法测小灯泡电功率专项训练特殊方法测小灯泡额定电功率1、在测量标有“ 3.8V”字样的小灯泡额定功率的过程中,小强的电流表损坏了老师告诉他已经没有电流表可换了,而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,小强设计了如图所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,正确测出小灯泡的额定功率。
(1) __________________________________________________________________________________ 正确连接电路后,接下来的实验步骤是 ___________________________________________________________________ (2) __________________________________________________ 保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S S2,记下电压表的示数U2 ⑶得出小灯泡额定功率的表达式: P= 。
2、小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时,实验室给他提供的器材有:蓄电池 (6V)、电流表(0〜0.6A、0〜3A)、电压表(0〜3V、0〜15V)、滑动变阻器(20 Q 1.5A)、额定电压为3.8V 的小灯泡(正常发光时的电阻约为10Q)、开关各一个,导线若干。
(1)小明连接的实物电路如图ZT7— 6甲所示,请你用笔画线代替导线把电路补充完整。
甲乙(2)闭合开关前,应把滑动变阻器滑片调到__________ (选填“A”或“ B')端。
⑶闭合开关后,小明发现灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数为6V,产生此故障的原因可能是下列情况中的___________ 。
(填写序号)A小灯泡短路B.小灯泡的灯丝断了C.电压表的正、负接线柱反接D.滑动变阻器滑片在最小阻值处(4)排除故障后,调节滑动变阻器,测得下表所示的三组数据,则小灯泡的额定功率为 _________________ W实验序号①②③电压U/V 2.5 3.0 3.8电流I/A 0.30 0.33 0.385)小聪在实验的过程中发现实验室使用的电压表已经损坏了,于是他向老师要了一个已知阻值为R0的电阻、一个开关、一个单刀双掷开关、滑动变阻器、导线若干、电源(电源电压未知,且大于灯泡的额定电压),设计了只用电流表测出此灯泡的额定功率的方案,请你帮他设计出电路图,画在图乙所示虚线框中(电路只连接一次),并写出实验步骤和表达式。
特殊方法测量电功率
[特殊方法测量电功率]专题概述常规的测电功率实验是利用电流表和电压表来共同完成的,即利用电压表和电流表分别测出电压和电流,根据P=UI计算出电功率,称为伏安法;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,所以借助定值电阻或电阻箱等来完成对某个物理量的测量,常用的方法有伏阻法、安阻法、替代法。
关于测电功率,我们还可以利用电能表和停表,粗略地测量某些用电器的电功率。
►类型一伏阻法1.用电压表和阻值的电阻测灯泡的电功率,在测量时,如图Z-7-1甲所示,将灯泡与阻值的电阻串联,用电压表测出阻值的电阻R0两端的电压U1,求出通过R0的电流I即通过灯泡的电流的表达式I=________,用电压表测出灯泡两端的电压U2,运用公式P=UI 即可求出灯泡的电功率P=________。
假如有两个电压表,那么中途就不用再拆下电压表,直接测量即可,如图乙所示。
图Z-7-12.用如图Z-7-2所示的电路来测量灯泡的额定功率,小灯泡上标有“2.5 V〞字样,R0阻值。
图Z-7-2(1)将实验过程补充完好:A.对照电路图连接好实物,并将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
B.闭合开关,________________________________________________________________________。
C.断开开关,整理器材。
(2)用测量所得物理量和量的符号表示出小灯泡的额定功率P额=________。
(3)写出本实验中滑动变阻器的作用:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3.在测量标有“3.8 V〞字样的小灯泡额定功率的实验过程中,小强的电流表损坏了,教师给了他一个阻值为R的定值电阻和假设干个开关,小强设计了如图Z-7-3所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,正确测出小灯泡的额定功率。
专题08 伏安法实验之测量小灯泡的电功率(解析版)-2021年中考物理电学提优特训专题
专题08 伏安法实验之测量小灯泡的电功率(解析版)-2021年中考物理电学提优特训专题1. (2020山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5 V(阻值约为10 Ω),滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”.第1题图(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉).(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有________________作用.同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是______________________.(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到____________________,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为________Ω(结果保留一位小数).继续向左移动滑片,则可能出现的现象有______________________________(写出一条即可).(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图像,分析图像可得出结论:__________________________________________.第1题图丙【答案】(1)如答图所示(2)改变小灯泡两端电压电路连接过程中开关未断开(3)电压表示数为 2.5 V8.3小灯泡亮度变亮(答案合理即可) (4)小灯泡两端电压与通过它的电流之比不是定值(或小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大)(答案合理即可)第1题答图2. (2020青海)如图甲所示,是某小组测量额定电压为2.5 V小灯泡额定功率的实验电路.(1)用笔画线代替导线,将实物图连接完整.第2题图甲(2)根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图.(3)检查电路正确无误后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,但电压表、电流表指针均有示数,接下来正确的操作是________________________.(4)该实验小组根据实验测出的多组数据,绘制了如图乙所示的I-U图像,则小灯泡的额定电功率是________W.第2题图乙(5)另一实验小组的实验方案正确,实验时电表的连接和示数如图丙所示,该实验可改进的地方是____________________,原因是____________________.第2题图丙【答案】(1)如答图甲所示(2)如答图乙所示(3)移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(4)0.75(5)电流表改用小量程被测电流小于0.6 A甲乙第2题答图【解析】(1)测小灯泡电功率时,滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器遵循“一上一下”的接线原则接入电路,如答图所示;(2)滑动变阻器滑片向右滑时接入电路的阻值变大,如答图所示;(3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明不是小灯泡短路,可能是滑动变阻器连入电路的阻值太大,电路中电流太小所致,接下来应移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;(4)由图像可知,小灯泡两端电压为额定电压2.5 V时,额定电流为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.3 A=0.75 W;(5)图示中电流表的示数偏小,被测电流小于0.6 A,在小量程的范围内,为了减小测量误差,使读数更加准确,电流表应改用小量程.3. (2020孝感)某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率,电源电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5 V,实验步骤如下:第3题图(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端;(3)闭合开关S,发现电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,而电压表指针无偏转,则故障的原因可能是电压表________(选填“断路”或“短路”);(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡两端电压达到额定电压,此时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为________A;(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为________W;第3题图丁(6)在测量小灯泡额定电功率时,另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中,记录了多组电压表与电流表的示数,并大致描绘出了小灯泡的I-U图像,如图丁所示.通过图像可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而________.【答案】(1)如答图所示(2)A(3)断路(4)0.30 (5)0.75(6)增大第3题答图【解析】(1)要求滑片向左移动时,电流表示数变小,即变阻器接入电路中的阻值变大,故将变阻器右下接线柱连入电路中,如答图所示;(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即A端;(3)电流表指针偏转,小灯泡微弱发光,说明电路是通路,电压表无示数,电路故障只能是电压表断路;(4)如图丙所示,电流表接0~0.6 A量程,分度值是0.02 A,示数是0.30 A;(5)小灯泡额定电压是2.5 V,正常发光时电流是0.30 A,则小灯泡额定功率P=UI=2.5 V×0.30 A=0.75 W;(6)由图丁可知,灯泡两端电压增加量相同,电流增加量越来越小,由此可知灯丝电阻随温度的升高而增大.4. (2020福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯为3.8 V),定值电阻R0(阻值为10 Ω)、开关及若干导线.泡(U额甲乙第4题图(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整.(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端.(3)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______________或________________.第4题图丙(4)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为______A时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙,该示数为________A,则小灯泡的额定功率为________W.【答案】(1)如答图所示(2)B(3)小灯泡处断路R0处短路(4)0.380.7 1.216第4题答图【解析】(1)由图甲知,电流表与R0串联后与小灯泡并联,滑动变阻器按“一上一下”原则串联接入电路,具体如答图所示;(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片滑到阻值最大处,即B端;(3)闭合开关,发现灯不亮,可能是电路断路或并联部分出现短路,两电流表有示数且相同,说明是小灯泡处断路或R0处短路;(4)定值电阻与小灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于小灯泡的额定电压U L=3.8 V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为I2=U LR0=3.8 V10 Ω=0.38 A,由图丙知,电流表的量程是0~3 A,分度值是0.1 A,示数为I1=0.7 A,流过小灯泡的电流I L=I1-I2=0.7 A-0.38 A=0.32 A,小灯泡的额定功率P=U L I L=3.8 V×0.32 A=1.216 W.5. (2020镇江改编)小华用图甲所示电路来测量小灯泡的电功率(部分器材的规格已标明).(1) 图甲是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路,请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①__________________;②__________________.(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3 V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则图甲中导线______(选填“①”“②”或“③”)发生了________(填写故障名称).甲乙丙第5题图(3)小华进行了六次实验,记录实验数据并在U-I图像中描点,得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图乙所示,则根据记录的数据和图像可知:①小灯泡的额定功率为________W.②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______.A. 5 Ω 2 AB. 10 Ω 2 AC. 20 Ω 1 AD. 30 Ω 1 A③小华对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”).(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线________(选填“①”“②”或“③”),你选择的依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.【答案】(1)①开关未断开②滑动变阻器滑片未移至阻值最大处(2)①断路(3)①0.75②D③偏大(4)①小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变或小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等【解析】(1)连接电路时为了保护电路,开关应断开,滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处,所以图甲中在器材操作上存在的两个不妥之处:①开关未断开;②滑动变阻器滑片未移至最左端(阻值最大处);(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为3 V,而电流表示数始终为零,已知仅导线发生故障,则是图甲中导线①发生了断路;(3)根据记录的数据和图像可知:①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5 V时,通过小灯泡的电流为0.3 A,所以小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5 V×0.3 A=0.75 W;②当小灯泡两端的电压为0.5 V时,电流为0.1 A,此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U灯=3 V-0.5 V=2.5 V;滑动变阻器接入电路中的阻值为R=U滑I=2.5 V0.1 A=25 Ω;所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为“30 Ω 1 A”,故选D;③由图知,电压表与小灯泡并联,所测电压较准确,而电流表测通过小灯泡和电压表的电流之和,所测电流值偏大,由P=UI可知所测小灯泡的额定功率与真实值相比偏大;(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则他画出的U-I图像应为图丙中的虚线①,选择的依据是小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变或小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等.6. (2020贺州)如图所示,在探究“测量小灯泡额定功率”的实验中,现有器材:额定电压为3.8 V 的小灯泡(电阻约为12 Ω)1个,12 V电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为A:“10 Ω 1 A”、B:“20 Ω 1 A”、C:“50 Ω 1 A”的滑动变阻器各1个,导线若干.第6题图(1)为了完成该实验,应选用滑动变阻器________(选填“A”“B”或“C”).(2)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整(导线不得交叉).(3)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端.(4)闭合开关后,无论怎样移动滑片P,发现小灯泡均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则该电路故障可能是________________(选填“小灯泡断路”“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”).(5)排除故障后,继续实验,滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为3.8 V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是________W.(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除________两端上的导线,再拆除其他导线.(7)以下不能用该实验装置完成的实验是()A. 探究串联电路中的电流规律B. 探究串联电路中的电压规律C. 探究电流与电压的关系D. 测量小灯泡的电阻【答案】(1)C(2)如答图所示(3)A(4)小灯泡断路(5)B 1.14(6)电源(7)C第6题答图【解析】(1)小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,灯泡正常发光时的电流I=U LR L=3.8 V12 Ω≈0.32 A,小灯泡正常发光时,滑动变阻器需要分压U滑=12 V-3.8 V=8.2 V,此时滑动变阻器连入电路中的阻值R滑=U滑I=8.2 V0.32 A=25.625 Ω,故选用C规格的滑动变阻器;(2)实验中电压表应与小灯泡并联测小灯泡两端的电压,由于小灯泡的额定电压为3.8 V,所以电压表应选用0~15 V量程,如答图所示;(3)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处,即A端;(4)移动滑片,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数则故障可能是小灯泡断路;(5)电压表选的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,此时电压表的示数为3 V,小于小灯泡的额定电压3.8 V,因此为了使小灯泡正常发光,应增大小灯泡两端的电压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,即将滑动变阻器的滑片向B端移动;电流表接小量程,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8 V×0.3 A=1.14 W;(6)测量结束后,应先断开开关,然后拆除电源两端的导线,再拆除其它导线;(7)将电流表分别串联在电路不同处,可探究串联电路电流的特点;将电压表分别并联在小灯泡和滑动变阻器的两端,可探究串联电路电压的特点;探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,因此不能用该装置探究电流与电压关系;根据欧姆定律,可以用该装置测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,进而测量小灯泡的电阻.故选C.7. (2020淄博)小明用图中所示的器材测量小灯泡的电功率.待测小灯泡的额定电压为2.5 V,额定功率估计在0.8 W左右.第7题图(1)请画出导线,完成电路连接.(2)小明刚连好最后一根导线,小灯泡就发出了明亮的光,他在连接电路中出现的错误是:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的发光情况,测量数据和实验现象记录在下表中.①小灯泡的额定功率是________W;②实验结果表明:________越小,小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗;③分析数据发现小灯泡的电阻是变化的,原因是________________________.(4)小明和同学交流时发现,他在实验设计中存在不完善的地方是____________________,修改实验方案后,接下来的操作是把滑动变阻器的滑片向____(选填“A”或“B”)调节,记录电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的发光情况.【答案】(1)如答图所示(2)①连接电路时开关未断开②闭合开关前滑动变阻器滑片未调至阻值最大处(3)①0.7②电流(或电压)③金属的电阻随着温度的变化而变化(4)电池组用两节即可B第7题答图【解析】(1)小灯泡额定电压为2.5 V ,额定功率估计在0.8 W左右,则正常工作的电流I=PU额=0.8 W2.5 V=0.32 A,小灯泡的左接线柱接电流表的“0.6”接线柱,小灯泡的右接线柱接电压表的“3”接线柱,具体如答图所示;(2)他在连接电路中出现的错误是:①连接电路时开关未断开;②闭合开关前滑动变阻器滑片未调至阻值最大处;(3)①根据表格数据可知,实际电压等于额定电压 2.5 V时,通过灯泡的电流为0.28 A,则小灯泡的额定功率为P额=2.5 V×0.28 A=0.7 W;②由数据可知,小灯泡两端的电压越小(或流经小灯泡的电流越小),小灯泡的实际功率越小,小灯泡越暗;③小灯泡电阻变化的原因是,随着电流的变化小灯泡的灯丝产生热量发生变化,而金属的电阻随着温度的变化而变化;(4)实验设计不完善的地方是:小灯泡的额定电压为2.5 V,电源用两节干电池即可;修改后需要把滑动变阻器的滑片向B端移动,从而调节小灯泡两端的电压至2.5 V.8. (2020玉林)如图所示,在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为8 Ω.(1)连接电路时,开关应________(选填“断开”或“闭合”).(2)图甲中有一根导线连接错误,请你把它找出来并打上“×” (表示不要),并用笔重新画一根正确连接的导线.第8题图(3)改正电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表和电流表均无示数,原因可能是下列选项中的________( 用字母表示).A. 灯泡短路B. 灯泡断路C. 滑动变阻器短路D. 滑动变阻器断路(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5 V,此时电流表的示数如图乙所示,其读数为________A,由此可知小灯泡的额定功率为________W.(5)现有两个额定电压均为15 V的灯泡L1和L2,它们的电压U与电流I的关系曲线如图丙所示,将L1和L2串联后接在15 V的电源上,则两灯消耗实际功率的差值为________W.【答案】(1)断开(2)如答图所示(3)D(4)0.340.85(5)1第8题答图【解析】(1)为了保护电路安全,连接电路时开关应断开;(2)小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻约为8 Ω,小灯泡的额定电流约为I=UR=2.5 V8 Ω=0.312 5 A,则电流表应该选0~0.6 A量程,串联在电路中,电压表应该选0~3 V量程,并联在灯泡两端,因此应将小灯泡右接线柱与电压表的“-”接线柱相连,具体如答图所示;(3)小灯泡始终不亮,电流表、电压表均无示数,说明电路中某处发生了断路;如果灯泡断路,则电压表有示数,因此可能是滑动变阻器断路,故选D;(4)电流表选0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,其示数为0.34 A,小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5 V×0.34 A=0.85 W;(5)两灯串联,串联电路的电流处处相等且总电压为15 V,由丙图可知,电路中的电流为0.2 A,两个灯泡两端的电压分别为10 V和5 V,因此它们消耗的实际功率的差值为ΔP=U1I-U2I=10 V×0.2 A-5 V×0.2 A=1 W.9. (2020云南省卷)如图甲所示是小明同学测定额定电压为2.5 V,额定功率不大于1 W的小灯泡功率的实物连接图.第9题图(1)在小明连接好的电路中存在错误或不妥之处,请你找出其中的两处:①__________________________;②__________________________.(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数.但小灯泡不亮,可能的原因是________(填写选项中的字母).A. 小灯泡短路B. 连接小灯泡的导线接触不良C. 滑动变阻器接入电路的电阻过大(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示).下表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格.请你补出阴影处所缺的内容:______________________,分析数据后得到小灯泡的额定电流为________A,额定功率为________W.(4)实验后,小明将一只5 Ω的定值电阻与标有“20 Ω 1 A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3 V 的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为________W.【答案】(1)①电压表选用0~15 V量程②滑动变阻器连接成两个下接线柱(或电流表的正、负接线柱接反)(2)C (3)小灯泡的发光情况(或小灯泡的亮度)0.300.75 (4)0.45【解析】(1)第9题解图①滑动变阻器的接法:①滑动变阻器按“一上一下”接入电路,滑片到下接线柱的距离越长,接入电路的阻值越大;②根据电路图连接实物图时,滑片移动时,电路图和实物图中滑动变阻器接入电路中的阻值变化情况应相符;②电表连接与量程的选取:电流表与被测元件串联;电压表并联在被测元件两端,电流均正进负出.a.电流表量程的选取:根据电源电压、电路总电阻,由欧姆定律求得电路电流,或根据小灯泡的U额、P额求出额定电流,确定电流表量程;b.电压表量程的选取:根据电源电压(实物图中电池的节数)或根据灯泡的U额确定电压表的量程0~3 V;(2)若小灯泡短路,则电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,不符合题意;若连接小灯泡的导线接触不良,即小灯泡断路,电流表和电压表均无示数,小灯泡不亮,B不符合题意;若滑动变阻器接入电路的电阻过大,由欧姆定律I=UR可知,电路中的电流非常小,电流表和电压表均有示数,由P=I2R可知,小灯泡的实际功率很小,不能发光.C正确,故选C;(3)小灯泡的亮暗程度是由小灯泡实际功率决定的,实际功率越大,小灯泡越亮,所以图中阴影部分应填上“小灯泡的亮暗”;小灯泡在2.5 V的电压下正常发光,通过小灯泡的电流随其两端电压的增大而增大,对应图乙中的三组数据可知,2.5 V时的电流应为0.3 A,则小灯泡的额定功率为P=U L I L=2.5 V×0.3 A=0.75 W;(4)滑动变阻器消耗的功率P=I2R滑=(UR+R滑)2R滑=U2R滑(R+R滑)2=U2R滑(R-R滑)2+4RR滑,当R滑=R时,P最大,则滑动变阻器消耗的最大功率P滑=(3 V)24×5 Ω=0.45 W.10. (2020 包头)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源由三节新干电池串联组成,小灯泡额定电压为2.5 V,阻值约为8 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”.图甲是某实验小组未连接完整的实验电路.第10题图(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,导线不能交叉.(2)闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,电流表和电压表均无示数.小组成员找来一个两端接有导线的定值电阻(阻值为10 Ω),一端接在电源负极接线柱上,另一端依次触碰接线柱A、B、C,只有触碰到C时,灯泡才发光.若导线无断路,且导线和器材连接均完好,电路只有一处故障,则故障是__________________________.(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为________V,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W.(4)某同学想利用该电路“测量定值电阻R x的阻值”.于是取下小灯泡,将电阻R x.接入小灯泡所在位置,滑动变阻器滑片移至最大阻值处,闭合开关,移动滑片,测量四组对应的电压和电流值.数据如下表:由数据可得,电阻R x的阻值为________Ω.(5)能否将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置(其他连接均不变),测量其阻值.你的判断是________.理由是___________________________________________.【答案】(1)如答图所示(2)电流表断路(3)2.50.7 (4)5(或5.03)(5)不能电阻两端电压超过电压表所接量程第10题答图【解析】(1)滑动变阻器与灯泡、电流表串联,采用“一上一下”接线柱接入电路,本题中滑动变阻器的左下接线柱与开关的接线柱A连接即可.如答图所示;(2)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路:找来一根完好的导线一端连在电源负极,另一端触碰接线柱A、B、C,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,因为导线无断路,且导线和器材连接均完好,故电路故障是电流表断路;(3)灯泡额定电压为2.5 V 闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.5 V .小灯泡正常发光.电流表使用0~0.6 A 量程,分度值为0.02 A .由图乙知电流表的示数为0.28 A .故小灯泡的额定功率为P =U L I L =2.5 V×0.28 A = 0.7 W ;(4)根据R =U I ,由表中数据可得四次测量的电阻值分别为:R 1=U 1I 1=1.2 V 0.24 A =5 Ω;R 2=U 2I 2=1.6 V 0.32 A =5 Ω;R 3=U 3I 3=2.0 V 0.39 A ≈5.13 Ω;R 4=U 4I 4=2.4 V 0.48 A =5 Ω.故电阻R x 的阻值为R x =R 1+R 2+R 3+R 44=5 Ω+5 Ω+5.13 Ω+5 Ω4≈5.03 Ω;(5)电源电压为4.5 V ,电压表选用量程为0~3 V .将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置,当滑动变阻器全部接入电路时,由串联电路的电压关系得,U R U 滑=50 Ω20 Ω=2.5,又U R +U 滑=4.5 V ,解得:U R ≈3.2 V .故此时电阻两端电压超过电压表所接量程,滑动变阻器接入电路的阻值减小时,电阻分得的电压更大.故不能将阻值约为50 Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置测量其阻值.11. (2020咸宁)有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5 A”的字样,小强为了测量该小灯泡的额定功率,进行了如下实验.第11题图(1)他连接了如图甲所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表的示数始终为零,电压表的示数接近3 V 保持不变,为了排除故障,接下来的操作合理的是________(选填字母);A. 拧紧开关两端的接线柱B. 拧紧小灯泡和它两端的接线柱(2)他测量小灯泡额定功率的实验原理是______(填公式),图甲中________(填仪器名称)的量程选择不合理;(3)排除故障后,正确连接电路.使小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示为________V ,小灯泡的额定功率为________W ;(4)小强对实验进行了拓展,利用如图丙所示的电路,测出了另一只已知额定电流为I 1的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为________;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0;③则小灯泡的额定功率表达式P=________(用字母表示).额【答案】(1)B(2)P=UI电流表(3)2.4 1.2 (4)I1I21R0【解析】(1)闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路出现了断路;电压表示数接近于电源电压,说明电压表与电源正负极之间是接通的,所以故障是灯泡断路,因此应拧紧小灯泡和它两端的接线柱,检查是否是由此引起的断路,故选B;(2)伏安法测小灯泡额定功率的实验原理是P=UI;小灯泡的额定电流为0.5 A,电流表应选小量程,图甲中的电流表选择大量程,故电流表的量程选择不合理;(3)图乙所示电压表选择小量程,分度值为0.1 V,示数为2.4 V,即小灯泡额定电压为2.4 V,小灯泡的额定功率P=U额I额=2.4 V×0.5 A=1.2 W;(4)①闭合开关S1,开关S2连接b,滑动变阻器与灯泡串联,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1, 此时小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,滑动变阻器与电阻箱串联,调节电阻箱的阻值,使电流表示数为I1,读出电阻箱的示数为R0,此时电阻箱连入电路的电阻与小灯泡正常发光时灯丝电阻相同;③则小=I21R0.灯泡的额定功率P额12. (2020雅安)小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时,实验室提供了如下器材:电源(电压恒为8 V),一个电流表,一个电压表,滑动变阻器“20 Ω 2 A”,小灯泡(额定电压2.5 V,额定功率小于1.2 W),一个阻值已知的定值电阻R0,开关及导线若干.(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,完成实验电路图乙的连接(要求连线不能交叉).(2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示.当电压表示数为2.5 V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为________W.第12题图。
特殊法(缺表法)测小灯泡的额定电功率
特殊法(缺表法)测⼩灯泡的额定电功率测量⼩灯泡的额定电功率⼀、(最基础)使⼩灯泡正常发光的⽅法已知额定电压使⼩灯泡正常发光已知额定电流使⼩灯泡正常发光设计思想,通过滑动变阻器的调节,使⼩灯泡两端达到额定电压,或者使通过⼩灯泡的电流达到额定电流⼆、利⽤公式P=UI测⼩灯泡额定电功率的⽅法1.缺电压表有电流表,并已知额定电流有电流表,并已知额定电压1.⼩华想测某个额定电流为I0的⼩灯泡的额定功率,设计了如图所⽰电路,Rx为电阻箱,并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出P额的表达式。
实验步骤:(1)按照设计的电路图连接电路;(2)闭合开关S和S1,断开S2,移动滑⽚使电流表⽰数为I;(3)_________________________________。
(4)表达式:P额=____________________2.⼩⽟想测量⼩灯泡的额定功率(额定电流为0.2A),她经过认真思考,设计了如图所⽰的电路,并计算出⼩灯泡的额定功率(R的阻值为5Ω,电源电压为4.5V)。
请你帮她补全下⾯的实验内容:①闭合S、S1,断开S2,移动滑⽚P,使电流表的⽰数为_______A。
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器的滑⽚______(填“左移”“右移”或“不动”),读出电流表的⽰数0.3A。
⼩灯泡的额定功率为P额=________W3.琪琪想测量⼩灯泡的额定功率(额定电流为0.3A),设计的电路图如图所⽰。
请你将下列实验步骤补充完整(电源电压恒定且未知,滑动变阻器的最⼤阻值为30Ω):①将滑动变阻器的电阻调到最⼤,开关S闭合,S1_____(填“闭合”或“断开”),读出电流表的⽰数为,0.2A,则电源电压为_____V②开关S闭合,S1_____(填“闭合”或“断开”),移动滑⽚P,使电流表的⽰数为_____A,⼩灯泡正常发光。
③开关SS1均闭合,滑⽚P________,读出电流表的⽰数为0.4A.⼩灯泡的额定功率为P额=________W第1页,共7页11.⼩红测量⼩灯泡的额定功率后,在没有电压表、只有电流表的情况下,⼩红增加了⼀只10Ω的定值电阻R并利⽤原有的器材,也测出额定电压为2.5V⼩灯泡的额定功率:①按照如图所⽰的电路图正确连接实物②闭合开关,调节滑动变阻器滑⽚,使电流表的⽰数为______A时,灯泡正常发光。
2023特殊方法测电功率专题(带答案)
特殊方法测电功率专题班级:姓名:类型一:安阻法测电功率1、如图1所示,用电流表和已知阻值的电阻R。
测灯泡L的电功率,闭合开关S,用电流表A1测出通过电阻R。
的电流I1,用电流表A2测出通过灯泡L的电流I2,则灯泡L的电功率I的表达式为P= I2I1R。
(用R。
、I1、I2表示)2、小红设计了如图2所示的电路测量某小灯泡额定功率的实验(电源电压不变,R。
阻值已知,小灯泡的额定电压为U额),请补充完整实验步骤:(1)将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为U额R0;(3)读出此时电流表A2的示数I2;(4)则小灯泡的额定功率P额=U额I2。
(用U额、I2表示)3、在“测量小灯泡额定功率”的实验中,某小组的同学设计了如图3(或图4)所示的电路(电源电压不变,R。
的阻值为10Ω,小灯泡的额定电压U额为2.5V),也顺利的完成了实验:①先闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为I1,则I1=0.25A;②保持滑片P的位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电流表的示数为I2,则小灯泡的额定功率P 额=U额(I2﹣I1)。
(用U额、I1、I2表示)图3 图44、小宇在“测定小灯泡电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
小宇设计了如图3所示的电路,在不使用电压表的情况下测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。
实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0)①按电路图连接电路;②只闭合开关,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,小灯泡正常发光;③只闭合开关,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片使电流表的示数为I额;④保持(选填“R1”或“R2”)滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=。
(用I额、I1、I2、R0表示)答案:(2)S1 (3)S2 (4)R2 (5)I额2•类型2伏阻法测电功率1、小张设计了如图所示的电路测量某小灯泡额定功率的实验(电源电压不变,R③则小灯泡额定功率的表达式P额=(用U额、R、U表示).2.某实验兴趣小组想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压为U且保持不变,定值电阻的阻值为R0,请将步骤补充完整:①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为_________;②只闭合_______,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U1;③小灯泡的额定功率P =________________(用U 、U 1、U 额、R 0表示)。
电功率必讲小专题11:特殊方法测电功率
电功率必讲小专题11:特殊方法测电功率题型分析:测电功率问题,本质上还是测电阻问题,可将待测用电器作为待测电阻按照测电阻问题的思路去设计电路。
主要分为两类,一类是仅给一个电流表,另一类是仅给一个电压表。
需要解决的问题都是间接测出额定电压下用电器的额定电流。
题型一:单伏法(只有1个电压表)思路:对于只给电压表的情形,需要将必需的电学元件串联起来,再利用开关实现电压表两次测量;具体方法是在给定小灯泡额定电压的前提下,先让电压表测出小灯泡正常发光时的电压(即额定电压),再通过闭合断开开关实现电压表二次测得电压,最后利用定值电阻求出此时的电流即可。
注意:测量原理是UI P =。
例1:(2016•河西区一模)物理兴趣活动课上,老师让同学们测一个已知额定电压为 3.8V 的小灯泡的额定功率。
老师提供的器材如下:电源(电压恒为 6V );一块电压表(量程 0﹣3V ,分度值 0.1V ;量程 0﹣15V ,分度值 0.5V );一个滑动变阻器,一个已知阻值的定值电阻 R 0(R 0 的阻值小于该灯泡的电阻);三个开关及若干导线。
请你利用上述器材,帮助同学们设计一个实验,较精确地测出小灯泡的额定功率。
要求:(电路不可重组) (1)在虚线框内画出你设计的实验电路图;(2)根据你设计的电路,写出主要实验步骤及需测量的物理量; 写出灯泡额定功率的数学表达式。
(用已知量和测量量表示)题型二:单安法(只给1个电流表)对于只给电流表的情形,需要将必需的电学元件并联起来,再利用开关实现电流表两次测量。
具体方法是先将电流表接在定值电阻所在支路,且通过调节滑动变阻器使电流表示数为RU 灯额,再通过闭合断开开关,使电流表接在灯泡、定值电阻并联后的干路上,并测出此时电流即可。
注意:测量原理是UI P =例2:并联两个开关(2015秋•河西区期末)物理课上,老师让同学们测一个小灯泡的额定功率。
已知小灯泡的额定电压为2.5V ,额定功率约为1.5W .老师准备的器材有:一个蓄电池(电压约为6V ),A 、定值电阻R 1(阻值:10Ω);B 、定值电阻R 2(阻值:200Ω);C 、滑动变阻器R P1(铭牌:20Ω 1A );D 、滑动变阻器R P2(铭牌:50Ω 0.5A );请你帮助同学们设计一个实验方案,测出小灯泡的额定功率(电路不可重组、不能忽略温度对灯丝电阻的影响).要求:(1)为测出小灯泡的额定功率,除了选择蓄电池、电流表、开关及导线外,还应选择的实验器材有____;(填写器材前面的字母序号)(2)请在虚线框内画出你所设计的实验电路图;(3)根据你所设计的电路,写出主要实验步骤和需测量的物理量; (4)写出额定功率P 的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
第1讲 特殊方法测量小灯泡的电功率(电功率)
[特殊方法测量小灯泡的电功率]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出用电器两端的电压和通过用电器的电流,根据P=UI计算出电功率;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.用电压表和已知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,将灯泡与已知阻值为R0的电阻串联,用电压表测出电阻R0两端的电压U1,求出通过R0的电流I,即通过灯泡的电流为I=,再用电压表测出灯泡两端的电压U2,运用公式P =UI即可求出灯泡的电功率P=。
图2-ZT-12.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“2.5 V”字样,R0阻值已知。
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,_______________________________________________________________________________ ______________________________________________。
C.断开开关,整理器材。
(2)小灯泡额定功率的表达式:P额=。
(用测量量和已知量符号表示)(3)写出本实验中滑动变阻器的作用:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
3.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡上标有“3.8 V”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。
特殊方法测量电功率(含实验相关的电路故障分析)九年级物理-人教版(解析版)
专题37 特殊方法测量电功率(一)利用电能表测电功率 测量原理:w 106.3106.366⨯⨯=⨯⨯==Ntn t J N n t W P 。
测量方法:单独将待测用电器接入电路,测出电能表在时间t 内转盘转过的圈数,即可用电器的功率表达式为w 106.3106.366⨯⨯=⨯⨯==Ntn t J N n t W P (二)伏阻法测量小灯泡的额定功率【题型1】一位同学想要测量额定电压为额U 的小灯泡的额定功率,现有如下器材可供选用:电源(电压未知且不变)、滑动变阻器、定值电阻R 0(阻值已知)、电压表2个,1个单刀单掷开关、导线若干。
实验步骤:(1)如图连接电路,开关断开,滑动变阻器阻值调到最大;(2)闭合开关S ,调节滑片P ,使电压表V 的示数为额U ;(通过调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压等于已知额定电压,即让小灯泡正常发光)(3)不改变滑片P 的位置,记下此时电压表V 0的示数0U ,则电路中的电流00R U I =; (4)小灯泡的额定功率表达式:00R U U P ⨯=额额 【题型2】一位同学想要测量额定电压为额U 的小灯泡的额定功率,现有如下器材可供选用:电源(电压未知且不变)、滑动变阻器、定值电阻R 0(阻值已知)、电压表1个,3个单刀单掷开关、导线若干。
实验步骤:(1)如图连接电路,开关断开,滑动变阻器阻值调到最大;(2)闭合S 和S 1,断S 2,移动滑片P ,使电压表的示数等于灯泡的额定电压额U ;(第一步的目的一样,通过调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压等于已知额定电压,即让小灯泡正常发光)(3)保持滑片的位置不变,断开开关S 1,再闭合开关S 2,读出电压表示数为U ;(第二步的目的一样,在滑动变阻器位置不变时,通过调节开关,改变电表的测量对象,用符号表示出电表前后的物理量,得到未知量的表达式)(4)小灯泡额定功率表达式:0R U U U P 额额额-⨯= 【题型3】一位同学想要测量额定电压为额U 的小灯泡的额定功率,现有如下器材可供选用:电源(电压未知且不变)、滑动变阻器、定值电阻R 0(阻值已知)、电压表1个、1个单刀单掷开关、1个单刀双掷开关、导线若干。
特殊方法测电功率
测量用电器的额 定功率关键要使 用电器两端的电 压达到额定电压, 测出此时的电流, 才能求额定功率。
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电 压为2. 5 V,电阻约为10Ω. (1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整. (2)连接电路时,开关应该处于 (选填“断开”或“闭合”)状态. (3)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示) 为 V, 若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (选填“A”或 “B”)端移动,使电压表的示数为2. 5 V. (4)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘 制成图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率 是 W. (5)小毛同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现 小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 .(写 出一种即可)
P U(I
额
2
I )
1
将两个开关换成单刀 双掷又该如何设计?
1、如图连接电路,闭合S,S2接1, 调节滑动变阻器使 电流表示数为I1= U额/R0 2、保持滑动变阻器阻值不变,闭合S、S2接2测电流表 示数为I2
P U(I
额 额
2
I )
1
测电功率
1、常规测量:伏安法测量 2、利用电压表和定值电阻测量 3、利用电流表和定值电阻测量 4、利用电能表和秒表测量
U -U P U R
0 额 额 0
额
如换成一个单 刀双掷开关, 该如何设计?
1、如图连接电路闭合S1,S2接2,调节滑动变阻器,使电 压表,的示数为U额 2、保持滑动变阻器阻值不变闭合S1,S2接1, 读出电压 表示数U0
特殊方法测电功率
特殊方法测电功率专题诠释在进行“测电功率”的实验时,常常用“伏安法”进行测量。
但是实验中如果受到特定条件的限制,如:缺电流表、缺电压表等,此时,就要根据所给的实验器材或实验电路,利用特殊方法测出电功率。
主要有以下几种类型:1.如图ZT7-1甲所示是测量标有“3.8 V”字样的小灯泡额定功率的电路图。
图ZT7-1(1)连接电路时,开关应处于________状态,滑动变阻器的滑片应移到最________端。
(2)当电压表示数为3.8 V时,电流表的示数如图乙所示,是________A,由此可得,小灯泡的额定功率为________W。
1/ 6(3)在实验中,小明把电流表与电压表的位置互换,闭合开关后造成______(选填选项前的字母)。
A.电流表被烧坏B.电压表被烧坏C.小灯泡被烧坏D.小灯泡不亮(4)小强的电流表损坏了,老师告诉他已经没有电流表可换了,而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,小强重新设计了如图丙所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,也能正确测出小灯泡的额定功率。
正确连接电路后,接下来的实验步骤是:①_________________________________________________________________;②保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数U2;③得出小灯泡额定功率的表达式P=________。
2.小明利用如图ZT7-2甲所示的电路图测量额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率。
图ZT7-2(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至________(选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但是电路各元件完好且连接无误,则小灯泡不发光的原因是__________________________________。
(3)闭合开关后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数为2.3 V,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(选填“a”或“b”)端移动,使小灯泡正常发光,此时电流表的读数(如图乙所示)为______A,小灯泡的额定功率是________W。
中考物理典型专题突破专题8 特殊方法测量电功率
专题8 特殊方法测量电功率电功率的测量分为专业的功率表测量,也可以根据电能表消耗的电能(转过的圈数)和时间t 进行测量。
测量原理:w 106.3106.366⨯⨯=⨯⨯==Ntn t J N n t W P 。
还可以根据UI P =,通过测量电压和电流来间接测量电功率,也是教材重点讲述的方法。
在测量电功率实验中,又分为测量用电器的实际功率和额定功率,测量额定功率属于测量电功率中的一种特殊情况,也是中考常考的题型,常常出现在实验探究题中,作为拓展延伸内容出现,属于电学内容的难点。
电功率的表达式UI P =给出了一种测量额定功率的方法,叫伏安法。
但是缺少电流表或电压表的情况下就需要通过特殊方法来进行测量,大致将测量方法分为伏阻法、安阻法、替代法等。
在中考中,常常出现的是已知额定电压的题型,所以本讲只是针对额定电压情况,对于已知额定电流情况不作讨论。
1.小虎利用如图甲所示的电路“探究小灯泡的亮度和电功率的关系”,已知小灯泡的额定电压为3.8V 。
(1)如图甲,连接的电路有错误。
请你在错误连线上画“×”。
并用笔画出正确的导线。
(2)小虎设计了A 、B 、C 三种电路图,试图测量另一个小灯泡的额定功率(额定电压已知),其中R 0为10Ω的定值电阻,S 为单刀双掷开关(S 可以连接“a ”或“b ”),则以下测量方案可行的是 (选填字母)。
2.为了测量小灯泡的额定功率并探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V ”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V ,可供选用的滑动变阻器有“10Ω1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。
(1)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是。
(选填“R1”或“R2”)(2)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。
(要求:滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮)(3)电路正确连按后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表指针明显偏转,你认为造成这一现象的原因可能是。
特殊方法测电功率20160215
特殊方法测电功率1.小明和小红分别做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V ”字样)。
【小明的实验】:(1)图16甲是小明连接的实验电路,电路中存在连接错误,但只需改动一根导线即可。
请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数且为 3.0V ,电流表示数为0,则产生这个故障的原因可能是________________________。
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片P 到某处,发现电压表的示数为 2.2V ,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P 向 端滑动(填“左”或“右”);当灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙,则电流为_______A ,小灯泡的额定功率是_______W 。
【小红的实验】:(1数据和现象如右表。
由于小红粗心,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是她根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R=U 1/I 1= 1V/0.1A=10Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V 时的功率P =U 22/R=(2.5V )2/10Ω=0.625W 。
你认为小红的做法 (填“合理”或“不合理”),她这样计算出的灯泡的功率比其额定功率 (填“偏大”或“偏小”),理由是 。
(2)小红通过多组数据,绘制成灯泡的U - I 图像如图17。
据此图像可计算出小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的功率是 W(设电源电压不变)。
【合作探究】:小明和小红按所给的器材做完实验之后,接下来思考能不能用其他的方法测量灯泡的电功率呢?于是设计了如图18所示的电路图,其中不能达到目的的是______(填字母)。
乙甲图16图17图182.图20是小明测小灯泡(额定电压2.5 V )电功率的实验电路图。
(1)闭合开关前,老师发现小明连接的电路有一处错误,请你在错误的连线上画“×”,用笔画出正确的连线。
(2)闭合开关前,将滑片调到阻值最大处,然后闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,这是由于跟滑动变阻器的阻值相比,小灯泡的电阻_________________(填“太大”或“太小”)。