特殊方法测电功率

1、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：方 法主要器 材电路图步骤表送式按照电路图连接实物电由于在串联电汨，ZH寸电IK衣J1以仆制氾伏 阻电压 表、 定值 电阻-t _匈E一两端，闭合开关，调节滑动 变阻器滑片使电压表示数为 U额，此时灯泡正常发光；路中，1 额=Iu, 贝U U额I法11.不改变滑动变阻器接入电路额=P额=U额x1-1 JlMm , d寸电IK衣 J1 以LKu两端，闭合开关，测

2、出电压UuUuRu按照电路图连接实物电由于在路；将电流表和定制电阻并联电安电流-ci_（A）IRu串联，闭合开关，调节滑路中，阻 法表、定值 电阻 1_L动变阻器滑片使电流表示数U额Iu = -,此时灯泡正常发光；RuU L =Uu,贝u P 额=U额I不改变滑动变阻器接入电额=IuRuI路的阻值，将电流表和灯泡 L额1 / 7串联，闭合开关，此时电流表示数就是灯泡的额定电流I等 效 替 代 法电流 表、 电阻箱典”. B1|按照电路图连接实物电 路；闭合开关 Si,将S2与 A接触，调节滑动变阻器滑片 U额. 使电流表不数I额一口，此时Rl灯泡正常发光；闭合开关Si,将S2与B接触，不改变

3、滑动变阻器接入电路的阻 值，调节电阻箱使电流表示 数仍然为I额，记卜此时电阻 箱阻值Ru利用 等效替 代法，测 出灯泡 正常发 光时的 电阻，再 利用公 式计算 出额定功率电压表、 电阻箱1 气一木一11L 口J按照电路图连接实物电 路；闭合开关Si,断开S2, 调节滑动变阻器滑片使电压 表示数为U额，此时灯泡正常 发光；闭合开关 S2,断开 Si,不改变滑动变阻器接入电 路的阻值，调节电阻箱使电 压表示数仍然为 U额，记T下此时电阻箱的阻值Ru利用 等效替 代法，测 出灯泡 正常发 光时的 电阻，再 利用公 式计算 出额定功率?类型一伏阻法测电功率1.如图ZT7-1甲所示是测量标有“3.8/

4、”字样的小灯泡额定功率的电路图。特殊方法测电功率甲己丙图 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 Wo(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

5、的实验步骤是：保持滑片位置不动，断开开关Si,闭合开关S、S2,记下电压表的示数 U2；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。(1)闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至 (选填a”或6”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6”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 Wo(4)小明利用电压表和阻值为Ro的定值

6、电阻，也测出了此小灯泡的额定功率。他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图丙所示。请只添加两条导线完成如图丙所示的实验电路的连接；请把小明的实验步骤补充完整：a.断开开关S2,闭合开关Si、S3,移动滑动变阻器的滑片P,使灯两端的电压达到2.5 V;b.保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关Si,闭合开关S2、S3,记录电压表的示数为U;c.请用Ro及实验数据表示出小灯泡的额定功率：P额=。?类型二安阻法测电功率3.下列电路图中电源电压 U保持不变，小灯泡的额定电压为Uo,且UUo,定值电阻的阻值为Ro在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是特殊方法测电功率图 ZT

7、7-3用如图ZT7 4所示的电路来测定额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率已知R0阻值为10 Q o(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，调节滑动变阻器，使电流表Ai示数Ii为 A;C.然后读出此时电流表 A2的示数|2；d.断开开关，整理器材。(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出小灯泡的额定功率P =,(3)本题中的滑动变阻器的作用是 、。小明在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源为两节干电池串联，小灯泡的额定电压为2.5 V、电阻约为10 Qo(1)请你用笔画线代替导线，帮小明将图ZT75甲中的实物电路连接完整。(2)闭

8、合开关前，图甲滑动变阻器的滑片 P应位于(选填A”或B”端。(3)闭合开关，移动滑片P滑到某一点时，电压表示数如图乙所示，此时电压 为 V,若要测量小灯泡的额定功率 ，应将滑动变阻器滑片 P向(选填A”或B”端移动，使电压的示数为2.5 V。(4)某同学移动滑片 P记下多组对应电压表和电流表的示数，绘制成如图丙所示的I U图像，根据信息可算出小灯泡的额定功率是 Wo(5)若在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片 P,小灯泡始终不亮， 电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是(写一种即可)。(6)小花在测量过程中，若电压表不慎损坏，她设计了如图丁所示的电路，也测出了该小灯泡正常发光时的功率

9、 ，其中定值电阻R= 25她的操作如下：只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片，使电流表示数为11 =A;闭 合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片的位置不动，读出电流表示数为|2 ；小灯泡功率的表达式为P额=(用符号表示)o?类型三等效替代法测电功率2016葫芦岛小华要测量额定电压为3.8 V小灯泡的电阻，如图ZT7-6甲所示是他连接的部分电路，其中滑动变阻器规格为“ 30 Q 1 A”。(1)请用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整，使滑动变阻器连入的阻值最大。特殊方法测电功率丙图 ZT7 7丙图 ZT7 7图 ZT7-6(2)闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则

10、电路故障的 原因是。此时电流表的示数为0.2 A,可知电源电压为 V。(3)小华排除故障，并正确连接电路后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的 示数为2.1 V时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 若让小灯泡正常发光，滑片应向 (选填“左”或“右”)移动。(4)实验结束后，小峰也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率。实验中 ，他 调节滑动变阻器的滑片，发现当电压表的示数为 2.2 V时，小灯泡正常发光。则小 峰是将电压表并联在图丙中的 (选填ab” bc”或ac”之间。若此时电流表 示数为0.4 A,则该小灯泡的额定功率为 Wo(5)小峰想用此电路探究“导体中电流与电压的关系”，则他(选

11、填“能”或“不能”)得出正确结论。(6)同学们完成实验后，老师又连接了如图丁所示的电路，让同学们用它测量 小灯泡的额定功率(已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U, R为电阻箱，可以直接读出它的阻值)。请将实验过程补充完整。闭合开关S,调节电阻箱，使电流表示数为 ,并记下此时电阻箱的 阻值为R;小灯泡额定功率的表达式为P额=(用符号表示)。一只额定电压是 2.5 V的小灯泡，正常工作时的电阻约为 10 ，小明想测 量它的额定功率。现有如下器材：电源 (电压恒为6 V)、电流表、电压表、开关各 1 个、规格分别为“10 Q 1 A”和“50 Q 0.5 A”的滑动变阻器2个，导线若干。(1)小

12、明设计了如图ZT7 7甲所示电路，他应选用规格为 的滑动变阻 器。(2)图乙是小明根据电路图连接的实物图 ，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑 片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误 ，请你在图乙中连接错误的 导线上打“X”并补画出正确的连线。(3)移动滑片，获得多组对应的电压、电流值 ，绘出如图丙所示的I U图像， 则小灯泡的额定功率为 W,正常发光时的电阻为 Qo当滑片向 左移动时，小灯泡的电阻值将 (选填“增大”或“减小”)。(4)完成实验后，小明又利用其他器材对这只小灯泡的额定功率进行了测定。图丁是他设计的电路，请补充完整实验步骤并写出测定额定功率的表达式。实验步骤：首先闭合Si

13、,断开S2移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为 2.5 V;断开S1，闭合S2,保持变阻器的滑片 P不动，P 额=。如图ZT7 8所示是用电压表和电流表测量某一小灯泡灯丝正常发光时的特殊方法测电功率电阻和电功率所用的实物图。该小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电阻约为15 口。使电压表的示数为3.8 V3.8 VX甲乙丙图 ZT7-8U23.8 VR解析(1)连接电路时，开关应断开；由图甲知，滑动变阻器接入电路的电阻丝为右边段，此时为了保护电路，应将其滑片移至阻值最大处，即最左端。(2)由图乙知，电流表所选的量程为 00.6 A,分度值为0.02 A,故其示数为0.3 A ;小灯泡的额定

14、功率为 P=UI = 3.8 V X0.3 A= 1.14 Wo(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示电路连接起来(要求：连线不交叉；滑片P向左移动，灯泡变暗；电流表、电压表选择合适的量程。(2)在连接电路时，开关S不应该。(3)闭合开关S后，发现电压表示数为1.2 V,这时应将滑片P向 端滑动，直到电压表示数为 V时，再读出电流表的示数，利用公式即可算出小 灯泡正常发光时的电阻。(4)已知电压表示数为 2.5 V时，电流表的示数如图乙所示 ，该灯泡的额定功率 为 Wo(5)实验时，小阳发现电流表已损坏，但手边还有另一只电压表Vi和电阻箱(元(3)把电流表与电压表的位置互换后 ，电压表串联在电

15、路中，由于电阻很大，相当于断路， 所以电流表无示数，灯泡不发光，电压表示数为电源电压；根据小灯泡的额定电压，电压表应选择015 V量程，所以电压表不会被烧坏，故选D。(4)连好电路后，可先闭合开关S、S断开S2,此时电压表测量灯泡两端的电压 ，移动滑片 至某一位置,使电压表的示数为 3.8 V;保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,此 时电压表测量灯泡和电阻两端的总电压 ，记下电压表的示数 U2,则定值电阻两端的电压： U =U2-3.8 V,所以电路中的电流：1:：=-j8 V,故小灯泡的额定功率:R RP= UI= 3.8 VXU23.8 VR2. (1)b (2)电源电压过低

16、(或滑动变阻器连入电路中的阻值过大)(3)a 0.3 0.75_(U-2.5 V)(4)如图所示2.5 V X-件符号-H-)可利用，请你利用这些元件重新设计一个测定小灯泡额定功率的方a.在方框内画出新设计的电路图；b.按新设计的电路图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片 P移到阻值最大处再闭合开关，然后调节滑动变阻器的滑片P和,使接在小灯泡两端的电压表V的示数为2.5 V;c.记下此时另一块电压表 Vi的示数U和电阻箱连入电路中的阻值Ri;d.根据所测数据，写出计算小灯泡额定功率的表达式：P =。详解详析解析(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应调到阻值最大处，即b端。(2)闭合开关后

17、，发现小灯泡不亮，但是电路各元件完好且连接无误，只能说明此时电路中电流小，灯的实际功率较小，原因可能是电源电压低或滑动变阻器连入电路中的阻值过大等。(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,小于额定电压，要增大电 压表示数，就要减小变阻器分得的电压，根据串联“分压”，则要减小变阻器连入电路中的电阻，所以要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向a端移动。由图乙可知：电流表使用00.6 A的量程，电流表的分度值为 0.02 A,则灯泡正常发光时的电流为 0.3 A,灯泡的额定功率P=UI = 2.5 VX0.3 A=0.75 W。(4)由题意可知：灯泡和定值电阻串联 ，电压表应

18、先测量灯泡两端的额定电压2.5 V;然后，保持滑片的位置不变，再测灯泡与定值电阻两端电压U,则定值电阻两端的电压为 U-U额，电1. (1)断开 左(2)0.3 1.14 (3)D (4)闭合开关S、Si,断开S2,移动滑片至某一位置,U U额、U U 额U 2 5 V路中的电流仁丁；故灯泡的额定电功率P-U额UU额Xk=2.5 VX-T特殊方法测电功率(6)0.1|1(6)0.1|1R(|2 |1)由于灯泡正常工作电流约为C 解析图A中，当S2闭合、S3断开时，电流表把灯泡L短路，灯泡不发光，其上端 为正接线柱，下端为负接线柱；当 S2断开、S3闭合时，电流表把定值电阻 R短路，其上端为负

19、接线柱，下端为正接线柱；电流表两次连接线方法相反，在不改变电路连接式的情况下，无法进行测量；当两个都闭合或断开时，电流表均无示数，故测不出灯泡的额定功率，不合题意。图B中，当S2闭合、S3断开时，电压表测灯泡L两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱； 当S3闭合、S2断开时，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱； 电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意。图C中，将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡 L两端的电压，调节滑动变阻器的滑片 P,使 得电压表的示数为 U0,此时灯泡正常发光；将开关拨到 1的位置，电压表测量的是

20、灯泡和电阻U1 -U0串联后的两端电压 U1,则通过小灯泡的电流为I=U ),故小灯泡的额定功率是P = U0| =RUl-UO 一， ，一，.，一 ，一一口 U0,符合题意。图D中，将开关拨到1的位置，电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量 R通过滑动变阻器的电流；将开关拨到2的位置，电流表把小灯泡短路，故测不出灯泡的额定功率， 不合题意。综上所述，本题选C。(1)0.25 A (2)|1R0|2 (3)保护电路 改变电路中的电流解析(1)通过电流表A1的电流为|1=%段 = 0.25 Ao(2)电流表A2测量的是通过小灯泡的电流I2,所以小灯泡的额定功率 P=|1R0|2o(3)连接电路时，将

21、滑动变阻器的滑片滑到电阻最大位置，使电路中的电流不至于过大，起保护电路的作用；通过移动滑片来改变滑动变阻器连入电路中的电阻值，从而改变电路中的电流。(1)如图所示(2)A (3)2.2 B (4)0.5 (5)小灯泡断路解析(1)滑动变阻器应遵循“一上一下”的原则串联在电路中;=R=表=0.25 A，所以电流表应使用0O.6 A的量程。(2)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即A端。(3)由图乙可知：电压表使用03 V的量程，分度值为0.1 V,则此时灯泡电压为2.2 V,低于其额定电压，为使灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压；由串联“分压”可知：应减小变阻器 连入电

22、路的阻值，即滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5 Vo(4)由图丙可知：当灯泡电压为2.5 V时，通过灯泡的电流为0.2 A,故小灯泡的额定功率为P=U| = 2.5 V X0.2 A=0.5 W。一、 . . .一 一.一 .一 U 额 25 V(6)由题意可知：闭合开关S和S2,断开S1,调节滑动变阻器 R,使电流表本数|1=短/R 25 Y= 0.1 A;闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,记录此时电流表的示数为 通过灯泡的电流为|l=|2- |1,故灯泡的额定功率为P=|1R(|2-|1)o(1)如图所示(2)灯泡短路6 (3)7 右(4)bc 1.52 (

23、5)不能 (6)|额 (U|额R)|额解析(1)由题意知：灯泡的额定电压是 3.8 V,则电压表选015 V的量程，并联在灯泡两 端；灯泡与滑动变阻器串联接入电路 ，由于滑片在最左端，且已经连接了 B接线柱，为使阻值 最大，应将滑动变阻器右下接线柱与电源正极连接。(2)闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路；此时电 压表无示数，电流表有示数，说明电路不存在断路，所以其故障是灯泡短路。由于灯泡短路 ，电 路中只有滑动变阻器，在闭合开关前，滑动变阻器的阻值在最大处，又知道|=0.2 A,故电源电 压 U = |R 滑最大=0.2 A X 30 Q=6 V。(3)由图乙

24、可知：电流表的量程为0-0.6 A,分度值为0.02 A,则通过灯泡的电流|实=0.3 A, U实 2 1 V、. 此时灯泡的电阻为 R=2三V = 7 Q。已知小灯泡的额定电压为3.8 V,此时电压表本数为 2.1| 实 0.3 AV,若让小灯泡正常发光，根据串联“分压”，则要增大灯泡两端电压，减小滑动变阻器两端电 压，故将滑片向右移动。(4)当电压表的示数为2.2 V时，小灯泡正常发光，说明电压表测量的是滑动变阻器两端电压，即小峰是将电压表并联在图丙中的bc之间；已知此时电流表示数为|额= 0.4 A,则该小灯泡的额定功率 P 额=U 额 | 额=3.8 VX 0.4 A=1.52 W。(

25、5)由于灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值，不能用小灯泡代替定值电阻R,所以不能探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验而得出结论。(6)由题意可知：小灯泡的额定电流为|额，则闭合开关S,调节电阻箱，使电流表示数为|额， 并记下此时电阻箱的阻值为R,则电阻箱两端电压 Ur=|额R,小灯泡两端电压 Ul=U-Ur=U|额R;由于串联电路中电流处处相等 ，则小灯泡的额定功率为P额=ULI额 = (UI额R)|额。(1) “50 Q 0.5 A(2)如图所示 (3)0.5 12.5 增大(5)由题意可知：小灯泡始终不亮 ，电流表无示数，则电路可能出现了断路，电压表有示数 说明电压表两接线柱到

26、电源间是通路，所以故障原因可能是灯泡断路。特殊方法测电功率滑动变阻器电阻要减小，故滑片向右移。(4)由图乙可知：电流表使用00.6 A的量程，分度值0.02 A ,则灯泡正常发光时的电流为0.14 A;故灯泡的额定功率为 P = U额I额=2.5 VX0.14 A=0.35 W。(5)根据题意电流表损坏，故可把灯泡与电阻箱串联，两只电压表分别测灯泡与电阻箱两端电压；由于小灯泡正常发光时电路中的电流IL = I1=U,故灯泡的额定功率为P=UlIl = 2.5 V X-UR1R1(2.5 V) 2(4)调节电阻箱，使电压表的示数为 2.5 V,记下此时电阻箱的示数为R p一R解析(1)由题意可知：小灯泡的额定电压是2.5 V,正常工作时的电阻约为10 Q,则小泡正常