中考物理总复习 第二十四章 电功率的测量课件.pptVIP

第24章电功率的测量 中考考点及考查角度系统复习 考点一伏安法测功率 1 实验原理 p ui 2 电路图和实物图 如图所示 3 仪器选择电源 其电压高于灯泡的额定电压 电压表 并联在灯泡的两端 根据额定电压选择电压表量程 所选量程要略大于灯泡的额定电压 特殊要求除外 电流表 串联在电路中 依据i额 或i额 计算出电流值 而后选择量程 所选量程要略大于灯泡的额定电流 4 实验步骤 分别在额定电压 约1 2倍额定电压和低于额定电压的情况下测出小灯泡的功率 5 结论 用电器两端的电压不同 电功率就 小灯泡两端的电压越高 实际功率越 灯泡越 6 注意 在实验时通常都用定值电阻测电阻 用小灯泡测电功率 而由于定值电阻阻值不随外界条件的变化而变化 故几次测量的不同是由于误差造成的 所以取平均值是为了减小误差 提示 该实验与伏安法测电阻非常相似 你能总结它们有哪些异同点吗 不同 大 亮 例1 2015 聊城 如图甲所示 是测量小灯泡电功率的实验 小灯泡的额定电压为2 5v 1 请你用笔画线代替导线 将甲图中的实物电路连接完整 要求 滑片向左滑动时 滑动变阻器接入电路的阻值变大 2 闭合开关后 灯泡发光微弱 无论怎样移动滑动变阻器的滑片 小灯泡亮度不变 其原因可能是将滑动变阻器的 填 a b 或 c d 接线柱接入了电路 3 某次实验 电压表示数如图乙所示 欲使小灯泡正常发光 则滑动变阻器的滑片应向 填 c 或 d 端滑动 4 实验测量数据如表所示 则小灯泡的额定功率为 w 灯泡的亮度跟实际电功率的关系是 如图丙所示 c d d 0 7 灯泡的亮度是由实际电功率决定的 实际 功率越大灯泡亮度越亮 思路点拨 1 滑片向左滑动时 滑动变阻器接入电路的阻值变大 即滑动变阻器应接右下接线柱 实物电路如图丙所示 2 灯泡发光较暗说明电流太小 滑动变阻器的阻值太大 任意移动滑动变阻器的滑片 小灯泡亮度不变说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上 此时滑动变阻器相当于定值电阻 3 图乙所示电压表示数为2 1v 电压表示数小于灯泡额定电压 要测灯泡正常工作时的电功率 应减小滑动变阻器接入电路的阻值 减小滑动变阻器分压 即向d端移动滑动变阻器滑片 直到电压表示数等于灯泡额定电压2 5v为止 4 由表格数据可知 灯泡正常工作时的电流为0 28a 则额定功率p ui 2 5v 0 28a 0 7w 由实验测量数据可知 灯泡的实际功率越大灯泡越亮 丙 举一反三训练 1 2016 广安 小佳想要测定小灯泡的额定功率 他选用了以下器材 标有 2 5v 字样的小灯泡 老师告诉他 该小灯泡正常工作电流在0 3a左右 电源为6v的恒稳蓄电池 量程为 0 0 6a 与 0 3a 的电流表 量程为 0 3v 与 0 15v 的电压表 开关 导线 可是在选择滑动变阻器时他犹豫了 因为有三种规格的滑动变阻器 分别标有 10 1a 20 0 5a 50 0 2a 字样 1 估算一下 请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器 2 如图甲所示 小佳连接了一部分电路后又纠结了 请你在不改变他已经连接部分的前提下 再帮他连接完整 用笔画线 注意导线间不要相互交叉 20 0 5a 如图所示 举一反三训练 3 连接完整后 小佳按正确程序操作 闭合开关s 发现灯泡不亮 电流表指针偏转明显 而电压表指针几乎不动 仔细检查 连接无误 那么出现该状况的原因应该是 a 电压表内部断路了b 灯泡的灯丝断了c 灯座内部出现了短路d 滑动变阻器的电阻线断了 4 在老师的指点下 小佳自己排除了故障 再闭合开关s 灯泡亮了 但发光很暗 观察电压表示数 仅有1 8v 这时小佳应将滑片p向 填 a 或 b 端适当滑动 5 当小灯泡两端的电压达到额定电压后 电流表的示数如图乙所示 则小佳测得小灯泡的额定功率是 w c a 0 7 1 灯正常工作时的电压为2 5v 所以 滑动变阻器要分去u滑 u ul 6v 2 5v 3 5v的电压 灯正常工作时的电阻约为r 8 33 根据分压原理 r滑 rl 8 33 11 7 即滑动变阻器连入电路的电阻至少为11 7 又正常工作时的电流0 3a 0 5a 故应选用 20 0 5a 的滑动变阻器 2 将电压表并接在灯的两端 电压表选用小量程 注意电流从 3 接线柱流入 如图所示 3 闭合开关s 电流表指针偏转明显 说明电路为通路 发现灯泡不亮 而电压表指针几乎不动 则表明与电压表并联的灯短路 又连接无误 可判断灯座内部出现短路 4 因1 8v小于额定电压2 5v 故应减小滑动变阻器两端的电压 由分压原理 滑片向a端移动 5 电流表分度值为0 02a 示数为0 28a 所以 灯泡的额定功率p ui 2 5v 0 28a 0 7w 考点二特殊方法测功率 教材整合透析中考必考考点 设计思路 测量小灯泡的额定功率一定要遵循 先正常 再测量 的思路 即先调节灯泡正常发光 然后在此情况下 完成相关量的测量 再计算出灯泡的额定功率 说明 利用滑动变阻器调节灯泡正常发光后 保持滑片位置不变 利用题中给出的电表和开关及定值电阻完成测量即可 还可以借助于电阻箱 利用等效替代的思想 测量出灯泡正常发光时的电阻 然后利用公式p 计算出额定功率 方案一 主要器材 两表 定值电阻 滑动变阻器 方法一 闭合开关 移动滑片 使电压表v1的示数等于灯泡的额定电压u0 同时记下电压表v2的示数u 则功率p0 如图 教材整合透析中考必考考点 方法二 闭合开关 移动滑片 使电流表a1的示数等于 同时记下电流表a2的示数i0 则功率p0 如图 方案二 主要器材 单表 定值电阻 两开关 滑动变阻器 方法三 断开s1 闭合s2 移动滑片 使电压表示数等于小灯泡额定电压u0 保持滑片位置不变 闭合s1 断开s2 记下电压表示数u 则功率p0 如图 方法四 闭合s1 断开s2 移动滑片 使电流表示数等于 保持滑片位置不变 断开s1 闭合s2 记下电流表示数i 则功率p0 如图 u0i0 教材整合透析中考必考考点 方案三 主要器材 单表 定值电阻 单刀双掷开关 滑动变阻器 方法五 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 保持滑片位置不变 将s拨到1 记下电压表示数u 则功率p0 如图 方法六 将s拨到1 移动滑片 使电流表示数为 保持滑片位置不变 将s拨到2 记下电流表示数i 则功率p0 如图 方案四 主要器材 电压表 电阻箱 单刀双掷开关 滑动变阻器 方法七 将s拨到a 移动滑片使电压表的示数等于u额 保持滑片位置不变 将s拨到b 调节电阻箱的阻值直到电压表示数仍为u额 记录此时电阻箱的阻值为r 则功率p0 如图 例2 2016 德州 在测量额定电压为 2 5v 小灯泡电功率 正常发光时电阻约为10 的实验中 电源为两节新干电池 1 图甲的实物图连接中有不妥之处 应如何改正 2 闭合开关后 移动滑动变阻器滑片 小莉发现小灯泡始终不亮 观察两电表发现 指针始终处于图乙所示位置 其故障原因可能是 小灯泡断路 电流表量程应选0 0 6a 3 改动滑动变阻器滑片p的位置 获得多组对应的电压值和电流值 绘制如图丙所示的图像 由图像可知 小灯泡的额定功率是 4 若实验中电流表坏了 为了测量小灯泡的额定功率 小莉选用一个r0 5 的电阻 设计了如图丁所示的电路及实验方案 调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为小灯泡额定电压 保持滑片位置不变 只将电压表的a点接线改接到c点 测出r0两端的电压u0 通过计算得到小灯泡的额定功率 指出她的设计方案中存在的两个问题 问题一 问题二 0 625w 无论怎样调节变阻器 都不能使灯泡正常发光 电压表的正 负接线柱接反 无法测出r0两端的电压 1 根据小灯泡铭牌可知其额定电流为i 0 25a 所以电流表量程接错 电流表量程应选0 0 6a 2 从乙图可知 电路中电流几乎为零 说明连入电路的电阻很大 可判断电路某处断路 从电压表示数等于电源电压 小灯泡不亮可判断小灯泡断路 3 当u 2 5v时 i 0 25a 所以小灯泡的额定功率 p ui 2 5v 0 25a 0 625w 4 由题意知 电源电压约为3v 灯泡正常发光时电阻约为10 当变阻器接入电路的电阻为零时 灯泡两端电压达到最大值 设灯泡两端的电压为u 根据串联电路的特点 即 解得 u 2v 所以无论怎样调节变阻器 都不能使灯泡正常发光 保持滑片位置不变 只将电压表的a点接线改接到c点 电压表的正 负接线柱接反 无法测出r0两端的电压 举一反三训练 教材整合透析中考必考考点 2 2015 内江 育才中学初三1班学生在探究 测量小灯泡的电功率 的实验后 某兴趣小组欲进一步探究学习 现将其改变为 探究小灯泡的电功率p与电压u之间的关系 的实验 实验中提供了以下实验器材 a 待测小灯泡l 额定电压3 0v 额定功率1 8w b 电压表v 量程0 3v 0 15v c 电流表a 量程0 0 6a 0 3a d 滑动变阻器r 0 10 e 定值电阻r01 5 r02 10 r03 15 f 蓄电池 电压u 12v g 开关s一个 导线若干 1 为了比较精确地测量小灯泡的功率 电流表的量程应选 2 为了保证电路安全 实验中定值电阻r0应选 填 r01 r02 或 r03 0 0 6a r03 教材整合透析中考必考考点 3 请用铅笔画线代替导线 将实验器材连接起来 使之成为准备使用的实物电路 4 测量结束后 应先断开开关 拆除 两端的导线 再拆除其他导线 最后整理好器材 5 该小组同学在处理实验数据时 将电功率p作为纵坐标 u2作为横坐标 采用描点法 在坐标纸上作出了p u2图像 并画出该图像是一条直线 如图所示 根据图像 请你指出 所作图像的错误之处是 作图时 坐标取值不恰当之处是 6 假设实验中所给的实验器材电流表已损坏 老师又给了一只电压表 该组同学仍完成了实验 请你帮他们在虚线框内画出实验的电路图 图线不应画成直线 解 如右图所示 电源 横坐标的标度取值不恰当 解 如右图所示 1 灯泡正常发光电流i 0 6a 探究小灯泡的电功率p与电压u之间的关系时 要改变灯泡两端电压 但不应超过其额定电压 所以电流不会超过0 6a 为了比较精确地测量小灯泡的功率 电流表的量程应选0 0 6a 2 灯泡与滑动变阻器串联 当灯泡正常发光时滑动变阻器和r0的总电压 u u ul 12v 3v 9v 滑动变阻器和r0连入电路的阻值为r 15 为了保证电路安全 实验中定值电阻r0 15 这样滑动变阻器可以任意滑