多种方法测量电功率

（1）小美和小丽设计实验方案测量小灯泡的额定功率，小丽连接了一部分实验电路（如
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图所示），请你按添加一根导线完成图所示的剩余部分实验电路的连接。
（2）请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：
①如图所示连接电路，闭合开关 S1、S3，断开 S2，调节滑动变阻器的滑片，使电
压表的示数为 U1=
V；
②保持滑片 P 位置不变，断开 S3，闭合开关 S1、
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乙所示。 根据实验过程及现象，下列四个选项中，判断正确的是（
）多选
A．为使小灯泡正常发光，电压表示数应为 2.5V
B．图乙中的电流表示数为 2.5A
C．小灯泡正常发光时的电阻为 5Ω
D．小灯泡的额定功率为 5W
例 2. 小亮用如图甲所示的实验器材，测量额定电压为 2.5V 小灯泡的额定功率。下列说法正
（2）小明选用的滑动变阻器的规格为
。
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为 0.3 A 时，电压表的示数如图 19 所示，
读数为
V，小灯泡的额定功率为
W。
例 4. 小美和小丽做测定小灯泡额定功率的实验，实验桌上备有下列器材：额定电压为 3.8V 的小灯泡、电压未知的电源（两端电压不变）、阻值为 R 的定值电阻、滑动变阻器、电 压表各一只、三个开关和导线若干。
通过小灯泡的电流为_______A，其额定功率为_______W。 (4)电路中定值电阻 Ro 的作用是：_____________________。 (5)小明完成上述实验后，小红发观电流表已坏，她利剩余器材和老师又给的两个开关
S1、S2 及导线，也完成了对小灯泡额定功率的测量。请你在下面画出小红完成实验设 计的电路图。
3. 实验步骤：
（1）断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器放到阻值最大处。
（2）闭合开关 S1、S2，调节滑动变阻器使电流表的示数为小灯泡的额定电流记为 I1，并将
数据记录在表格中。
（3）断开 S2 闭合 S1、S3，保持滑动变阻器滑片位置不动，读出电流表的示数记为 I2，并
将数据记录在表格中。
5 实验数据 小灯泡两端的电压 U/V 小灯泡的电流 I/A 小灯泡的额定功率 P/w
二、伏阻法测小灯泡额定功率（无电流表）
1. 实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电压表、滑动变阻器 2. 实验原理：P=UI，串联电流相等，用 R0 电流替代小灯泡的电流。
S1
S3 V
S2
3. 实验步骤： （1）断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器放到阻值最大处。 （2）闭合开关 S1、S2，调节滑动变阻器使灯泡两端电压达到额定电压记为 U1，并将数据 记录在表格中。 （3）断开开关 S2，闭合开关 S1、S3，记录电压表的示数为 U2，并将数据记录在表格中。
①电压表调零后，断开开关。按上图连接好电路。将滑动变阻器的滑片调至接入电路 阻值最大处；
②只闭合开关 S1，调节变阻器的滑片 P 使电压表的示数 U1=2.5V．将 U1 记入实验数据 表格；
③保持滑片 P 的位置不动，再闭合开关 S2，读出电压表的示数 U2，将 U2 记入实验数 据表格
④计算出这只小灯泡的额定功率为 P1=������1(���������2���0−������1)
（2）闭合开关 S1，将开关 S2 扳向
（选填“1”或“2”），调节滑动变阻器使小灯泡
发光，记录电流表的示数 I1；
（3）将开关 S2 扳向另一端，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节
的阻值为
R1 时，电流表的示数为 I1；
（4）请用 I1 和 R1 表示小灯泡的实际功率 P1，P1=
。
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五、课堂脉络
Ω，滑动变阻器 R(20Ω 1A)，电源电压为 18V，小灯泡的额定电压为 6V、额定功率约
为 3W。
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(1)闭合开关 S 前，滑片 P 应滑到最_______。(选填“左端”或“右端”) (2)请用笔画线代替导线将图 17 的实物图补充完整。 (3)小明正确连接电路后，进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的指针如图 18 所示，
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，当电流表示数为 0.3A 时，读出电阻箱连入
电路的阻值 R0；
（3）利用上述测量出的物理量及已知量，写出小灯泡额定功率的表达式是：P=
。
例 10. 小霖利用电阻箱和一块电流表测量小灯泡的实际功率，他选择了满足这个实验要求 的器材，设计并连接了如图所示的部分实验电路。
（1）请你添加一条导线，将图所示的实物图补充完整；
例 9. 小阳想利用一块电流表和一个电阻箱（
）测量额定电流为 0.3A 的小灯泡的额定
功率。他选择了满足实验要求的实验器材，并按照图所示的电路图连接好实物。以下 是他设计的实验方案，请将它补充完整：
（1）只闭合开关 S1，移动变阻器的滑片 P，使电流表示数为
A；
（2）断开开关 S1、闭合开关 S2，
（1）在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连
接正确。（所画的导线要用实线，不可用虚线）
（2）该实验的原理是
。
（3）连接电路时，开关应该
。
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压
表无示数。则故障原因可能是
。
（5）在实验时，电压表出现了故障不能使用。小明向老师借了一只定值电阻 R0（R0 阻
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4. 测量结果记为： 5 实验数据
（用已知物理量的字母表示）
小灯泡两端的电 小灯泡和定值电 定 制 电 阻 的 小 灯 泡 的 额 定 小灯泡的额定功
压 U1/V
阻的电压 U2/V
阻值 R0/Ω
电流 I/A
率 P/w
三、安阻法测小灯泡额定功率（无电压表）
1. 实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、滑动变阻器 2. 实验原理：P=UI，并联电压相等，用定值电阻 R0 两端的电压替代小灯泡的电压。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）晓东设计的实验方案中存在的问题是
。
（2）在图 2 的虚线框内画出你改正的电路图。
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例 6. 小明发现在测量小灯泡额定功率的实验中，不要电压表也能测出小灯泡的额定功率，
他设计了如图所示的实验，你认为正确的是（
）
例 7. 小明同学手里有一个标有“3.8V”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，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定 不变。
值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量恒定电压为 U 额的小灯泡的额定功
率。测量时，应先闭合开关 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；接着将 S1 断开，S2 闭合，读出电流表的示数为 I，则小灯泡的额
定功率 P 额=
（用 I、U 额和 R0 表示）。
例 8.（河北中考）图 16 是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图。已知定值电阻 Ro=15
，记录电压表的示数 U2。
（3）本实验中计算小灯泡额定功率的表达式 P 额=
。（用 R、U1、U2 表示）
例 5. 晓东想测量一只标有“2.5V”的小灯泡的额定功率。可以选用的器材有：电压为 6v 的电
源、量程为 0～3v 的电压表、滑动变阻器、已知阻值为 R0 的定值电阻各一个。开关若
干和足够多的导线，他设计了如下图所示的电路。以下是他制定的实验步骤：
确的是（
）多选
A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 B 端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，电压表示数几乎等于电源电压，电流表无示数，原因
可能是小灯泡断路 C．闭合开关后，小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，原因可能是滑动变阻
器断路 D．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 3.75W 例 3. 测量“小灯泡的电功率 ”。小灯泡的额定电流为 0.3 A，灯丝阻值在 10Ω一 15 Ω之间。 所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为 6 V)、开关各一个，滑动变阻器 (“5Ω 2A”、“20Ω 1A”）两个，导线若干。 (1)图 18 是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
4. 测量结果记为：
（用已知物理量的字母表示）
5 实验数据
小灯泡的额定电 小灯泡和定值电 定 值 电 阻 的 小 灯 泡 的 额 定 小灯泡的额定功
流 I1/A
阻的总电流 I2/A 阻值 R0/Ω
电压 U/V
率 P/w
四、典型例题
例 1. （2017 北京）小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻，小灯泡的额定电压 为 2.5V，实验电路如图甲所示。实验中，当电压表示数为 2.5V 时，电流表示数如图
三种方法测量电功率
一、伏安法测量小灯泡的额定功率
1. 实验器材：电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器 2. 实验原理：P=UI
3. 实验步骤： （1）断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器放到阻值最大处。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为额定电压 U，并将数据记录在表 格中。 （3）记录电流表的示数为 I，并记录在表格中。 （4）根据 P=UI 计算出小灯泡的额定功率。