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文档简介

1、初中物理特殊方法测量电阻电功率的所有类型的题例1、在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了如下器材:额定电压为Uo的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为 R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只电压表、一个单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化。小张同学设计的实验电路图如图3,请你根据这个电路图写出测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量(物理量用字母表示)。本实验中,小灯泡额定功率的表达式P=。若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表,请你重新设计一个实验电路图,测量小灯泡的额定功率(只画出电路图,不需要说明测量步骤) 解析:由于题目中只给了电流表

2、,所以设法使小灯泡两端的电压等于其额定电压是解决问题的关键。从电路图可以看出,小灯泡与定值电阻并联,它们两端的电压相等,而定值电阻两端的电压为 U=IrR,这样,如果将 S掷向1时,当电流表的示数为 U0/R时,它们两端的电压就为小 灯泡的额定电压 Uo。因此,我们可以这样测量小灯泡的额定功率:a、计算当R两端的电压为Uo时,通过它的电流为U0/R; b、S掷向接线柱1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为U0/R; c、保持滑动变阻器滑片不动,S掷向接线柱2,读出电流表示数I。这一步我们来推导 P的表达式:显然,L和R是并联的,当S接1时,电流表 测量的是R的电流,大小为 Uo/R;当S接2时,

3、电流表测量的是 R和L的总电流I 汽 节。所以,通过L的电流为I-U0/R。而我们前面已经看到这时 L两端的正好是小灯泡的额-定电压U。,所以小灯泡的额定功率为: P Un(I U2)O1=1R匿:-由于题目中只给出了电压表,所以应设法测量出小灯泡正常工作时的电流,而定值电阻的阻值已知,若能测量出它两端的电压,就能求出它的电流,这时如果小灯泡和定值电阻串联,则小灯泡的电流就是定值电阻的电流。因此我们可设计出如图4的电路来测量小灯泡的额定功率。例2、某家用电能表上标有 a220V 5A 3000r/kWh ”的字样,当家中某用电器单独工作时,电能表1min转了 45转。由此可估算出该家用电器的总

4、功率为 Wo解析:这道题可根据 P W来计算。首先,我们要明白“3000r/kW?h”的意义,它的意义是表盘每t转动3000转用电器消耗的电能是 1 kW?h。因为电能表1min转了 45转,所以它1h应转动2700转,消耗0.9 kW?h的电能。所以有:P W 0.9kW h 09kW。因此,该家用电器的功率为900W。需要说明的t 1h是,这本是一道简单的题目,但是由于学生不注意教材中的小实验,使得本题在某市的中考中得分仅为5%。这就说明对于教材的细节,尤其是应用性强的小实验、阅读材料一定要特别重视。一、无滑动变阻器的实验设计R,测量未知电1 .某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知

5、阻值的定值电阻阻Rxffi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R0,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()I3.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Ro,测量未知电阻R)阻值,图中可实现测量R阻值的正确电路图是(74 .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R0设计了四个测 未知电阻Rx的电路,其中不可行的是()C-D.5 .给你以下器材:一个电源(其电压未知),导线若干,两个开关、一块电流表、一个待测电阻R,个已知电阻值白定值电阻 R,请你设计一个

6、能测出 R电阻值的电路。要求:电路连接好后,电路元件和电流表的位置不得再移动。(1)在方框内画出你所设计的电路图:;(2)简要写出实验操作步骤:;(3)写出待测电阻的表达式:R=。 ii6.现在手头有两个定值电阻R和R ,它们的阻值分别为 10 和30一个电压大约为 15 V的电源,一个量程只有 00.6 A的电流表,开关若干。请利用上述器材,设计一种最精确的方法测量出阻值 约为20 Q左右的待测电阻 Rx阻值。要求:(1)画出电路图(可以重复组合电路);(2)写出实验步骤;(3)写出待测电阻RX的表达式(用已知量和测量量表示)。7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

7、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 R(100Q)、R2(150Q)、R(200 Q)、和R4(4kQ); 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.现有一个阻值为 20 Q的定值电阻 R0, 一个电压约为15 V的电源,一个量程为 01 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 Q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

8、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)。符号:单刀双掷开关简介 小资料 实物图: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)。定值电阻R,电压表一个,电源一个,滑动电阻器一个开关三个,导线若干,请你设计一个电路测(电路 不可重组,不能忽略温度对灯丝电阻的影响)2 .小灯泡上标有“ 3.8V”,电压表(03V和015V),电流表(0-0.6A和0-3A

9、),滑动变阻器的规格为 “20? 1A”电源(电压恒为 6V)开关、导线若干。(增加定值电阻R,电路不可重组,发现电流表也坏了)3 .现手头有一个阻值为 10的定值电阻R0, 一个电压大约为18V的电源,一个量程只有03V的电压表, 一个最大阻值大约为 120 的滑动变阻器,请设计一个实验,比较准确的测量一个阻值约为20 的待测电阻Rx的阻值。要求:画出电路图;写出实验步骤及表明需要测量的物理量;用测量的物理量推导出待测电阻的数学表达式。4 .在“测量小灯泡额定功率”的实验中,被测小灯泡上只能看到“3.8 V ”字样,某小组还发现电流表已经损坏,于是他们利用下列器材只连接了一次电路就测出了小灯

10、泡的额定功率。实验器材:一块量程合适的电压表、滑动变阻器、一个阻值为R的定值电阻、开关和导线若干。请完成以下任务:(1)画出该组同学设计的电路图;(2)写出实验步骤;(3)写出灯泡额定功率的表达式(用已知量和测量量表示)。5 .(物理课上,老师拿来一个额定电压为2.5 V的小灯泡,请同学们测出它的额定功率。老师提供的器材有:电源一个(电压恒定且未知)、阻值为R的定值电阻一个、滑动变阻器一个、电压表一只、开关 3个、导线若干。(以上器材均满足实验需求)请你帮同学们完成下列内容(实验时不能忽略灯丝电阻随温度发生的变化):(1)在虚框内画出你所设计的实验电路图;(电路不可重组)(2)写出主要实验步骤

11、及要测量的物理量;(3)写出额定功率的数学表达式。(用已知量和测得量表示)6 .物理兴趣活动课上,老师让同学们测一个已知额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率。老师提供的器材如下:电源(电压恒为6 V); 一块电压表(量程03 V,分度值0.1 V;量程015 V,分度值0.5 V);1个滑动变阻器,一个已知阻值的定值电阻R0 (R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;(3)写出灯泡额定功率的数学

12、表达式。(用已知量和测量量表示)- ;7.某课外科技小组要加量臬定值电阻的值-;"一”提供的实验器材有:”电源神个最大阻值为R滑动变阻器、两只开关、一只电压表(符合实验要求),待测电阻R,导线若干。请在方框内画出实验电路图(连接电路后不得拆改电路),写出实验步骤和电阻RX的表达式。8.13年中考27. (6分)现有一个阻值为 30 的定值电阻 R, 一个电压约为12V的电源,一个只有 0 3V量程的电压表,一个最大阻值约为200 的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为 20的位置电阻 R的阻值(电路可重组)。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要实

13、验步骤和需测量的物理量;(3)写出待测电阻 R的数学表达式(用已知量和测量量表不)。三、有滑动变阻器(无电压表)1.电流表一个,滑动变阻器,已知阻值的电阻R一个,待测电阻 Rx,电源、开关若干。(电路可重组)2.电流表一个,滑动变阻器,已知阻值的电阻R一个,待测电阻 Rx,电源、开关若干。(电路不可重组)3 .(南开二模)九年2班同学到实验室做测量小灯泡功率的实验。老师要求肖明小组测量小灯泡的额定功率,提供给他们的器材如下:额定电压为U0的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为 R的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化。小贴土如图甲斯

14、示是一早川双搪开美的电地在弓图乙是单刀双 押开关对电路捏和作用的一中实例,道s与一广播照叼 打泡Li般挑;当$与UT接触时.灯泡L3发光.要求:(1)请帮他们设计出实验电路图并画在虚线框内。(2)写出测量小灯泡额定功率的主要步骤及额定功率的表达式。4 . (2014二模河西区)物理课上,老师拿来一个电阻元件,上面标有额定功率为P额,额定电压模糊不清。若要正确使用这个元件, 需测出它的额定电压。 老师提供的实验器材有: 满足实验需求的电源一个 (电 压恒定但未知),电流表一只,开关两个,滑动变阻器一个(规格为“20a 1 a ”),导线若干。请你利用上述器材,帮助同学们测出此元件的额定电压。(不

15、考虑温度对电阻元件的影响)要求:(1)在虚线框内画出你所设计的实验电路图;(电路不可重组)(2)写出主要实验步骤及要测量的物理量;(3)写出额定电压的数学表达式。(用已知量和测得量表示)5.10年(6分)某同学复习中用图 16甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律,实验时意外发现:“当变阻器滑片 P向左移时,两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻,可将它看作一个理想电源 (电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(图16乙所示). 一-1|M-一甲请你帮他选择适当器材,设计测量干电池电阻r的实验方案。R1、R2(R1 丰 R2),可供

16、选用的器材:一个电压表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻 导线和开关若干,一节旧干电池。要求R1、R2在同一电路中不能同时工作。请完成:(1) 面出实验电路图;(2) 根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量:(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示)。三、有滑动变阻器(两表都有)1 .测量未知电阻 Rx的阻值,未知电阻Rx (阻值约为800Q),电源(电压恒定约为10V),电路不可重组, 滑动变阻器R1(100 Q 2A),电流表(量程0 0.6A,分度值0.02A),电压表(量程03V,分度值0.1V), 开关三个,导线若干。2 .小明想利用实验室所提供的器材测量未知电

17、阻R (阻值约为500 Q)的阻值。实验室所提供的器材有:电源(电压约为9V),滑动变阻器F0(100Q2A),电流表(量程为00.6A,分度值为0.02A),电压表(量程为 03V,分度值为0.1V)各一个,开关、导线若干。请你利用上述器材设计一个实验,测出未知电阻R的阻值。(电路可重组)要求:(1)画出实验电路图;(2)简述实验步骤;(3)写出R的表达式(用已知量和测得量表示)。3.17年和平二模 24.(6 分)某同学要测出一个约为 50 的定值电阻 R的阻值,可供选用的器材如下: 一个电压约为10V的电源(电压保持不变),一块电压表(量程 03 V); 一块电流表(量程 00.6 A

18、); 三个阻值已知的电阻,分别为R (10 )、R (30 )、R (500 ); 一个最大阻值约为 100a的滑动变2阻器;一个开关及若干导线.请合理选择器材,较精确的测出定值电阻R的阻值(电表偏转达到满偏的 -3 以上,电路可重组)。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;(3)写出待测电阻 R的数学表达式(用已知量和测量量表示)。4.17年红桥二模24. (6分)同学们要测量电阻RX的阻值(其阻值约为 1kQ),实验室能提供的器材有:电压保持不变的电源(约为9 V ,滑动变阻器 R(100Q 2 A),电流表(量程为 00.6 A,分度值为0.02A)、电压表(量程为 03 V ,分度值为0.1 V)各一块,开关 Si、S2两只,导线若干.请你用上述器材设 计方案测出未知电阻 R的阻值.要求:(1)在虚线框内画出实验电路图(在一个电路中完成测量,不许重组电路);(2)写出实验步骤;(3)写

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