九级物理上册 第十五章《电能与电功率》缺表变通测量电功率 （新版）粤教沪版.doc

缺表变通测量电功率测量小灯泡的电功率是一个重要的实验，近几年不少地方缺电流表（或电压表）测电功率的考题经常出现，这对同学们运用知识解决问题的能力提出了较高的要求，下面结合考题进行分析。图1一、等流法测小灯泡的额定功率例1 （2014苏州）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，已连接的部分电路如图1所示。图中电源电压恒定，小灯泡上只能看到“3.8v”字样。(1)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。(2)实验时某小组的同学发现电流表损坏，他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验。于是向老师要了一个阻值为r0的定值电阻（阻值适当）和一个单刀双掷开关（符号为： ），借助原有的实验器材，顺利完成了实验。假如由你来做该实验，要求电路只连接一次，请设计实验方案。在虚线框内画出实验电路图。简述实验步骤：_ _（用相应的字母表示测出的物理量）。图2写出灯泡额定功率的表达式p额_（用已知量和测量的物理量表示）解析 (1)伏安法测量小灯泡功率的实验，电压表与小灯泡并联测灯泡两端电压，因为小灯泡额定电压为“3.8v”，电压表量程应选“015v”，电流表与灯泡串联，测量通过灯泡的电流，滑动变阻器接法“一上一下”，实物连接图如图2所示。图3(2)没有电流表，不能直接测量出小灯泡正常工作时的电流，只能借助阻值已知的定值电阻r0想办法获得小灯泡正常工作时的电流。由于串联电路中电流处处相等，可以把灯泡与定值电阻和滑变串联，先用电压表确定小灯泡正常发光，再用电压表测出定值电阻两端电压，求出通过定值电阻的电流，即小灯泡正常发光时的电流，然后由求出灯泡的额定功率，实验电路图如图3所示。实验步骤：a根据电路图连接电路，闭合开关s1，s2接1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.8v。b保持滑动变阻器滑片位置不变，s2接2，读出电压表示数u。通过灯泡的电流：灯泡的额定功率： 点评 在有电压表，无电流表的情况下测灯泡额定功率，设计思路是利用单刀双掷开关和定值电阻，结合串联电路电流相等的特点，调节滑片使电压表的示数为小灯泡的额定电压，小灯泡正常发光，然后借助单刀双掷开关，测出灯泡和定值电阻的总电压，即可得到定值电阻两端的电压，可求出通过定值电阻的电流，即小灯泡的额定电流。二、等压法测小灯泡的额定功率例2 （2013扬州）在测“3.8v”小灯泡电功率实验中：(1)连接的实物电路，如图4甲所示。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_（选填“a”或“b”），其作用是_。(2)对照实物电路，补充完整图4乙的电路图。图4乙甲a2 0.63v2 3 15ab(3)图5所示电路中（r阻值已知），无电压表也能测出该灯泡额定功率的是_。abcd图 5图6解析 (1)由图4甲的实物图可知，滑变接的右下端的接线柱，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大位置处，即远离右下端的a端。(2)根据实物电路图，图4乙虚线框内所缺元件是滑动变阻值器，完整电路图如图6所示。 (3)没有电压表，无法直接测量电压，应将电阻与灯泡并联，根据并联电路各支路的电压相等，当电阻r两端的电压为3.8v时，通过它的电流为，所以电流表的接法中即能直接单独测出电阻的电流，又能间接测出通过灯泡的电流。a图中无法得知小灯泡是否正常发光，不正确；b图无法得知灯泡两端的电压是否为3.8v，也不正确；c图中电流表可直接与电阻串联，根据可得知两端的电压是否为3.8v，又可测出小灯泡正常发光时的电流，c正确；d图电路在接法上无法确定小灯泡是否正常发光，不正确。正确答案选c。点评 在有电流表，无电压表的情况