多种方法测量电功率

1/7三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=UI3.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。5实验数据二、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。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。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/wS1VS2S32/74.测量结果记为：（用已知物理量的字母表示）5实验数据三、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。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。4.测量结果记为：（用已知物理量的字母表示）5实验数据四、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，电流表示数如图小灯泡两端的电压U1/V小灯泡和定值电阻的电压U2/V定制电阻的阻值R0/Ω小灯泡的额定电流I/A小灯泡的额定功率P/w小灯泡的额定电流I1/A小灯泡和定值电阻的总电流I2/A定值电阻的阻值R0/Ω小灯泡的额定电压U/V小灯泡的额定功率P/w3/7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2.5VB．图乙中的电流表示数为2.5AC．小灯泡正常发光时的电阻为5ΩD．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0.3A，灯丝阻值在10Ω一15Ω之间。所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V)、开关各一个，滑动变阻器(“5Ω2A”、“20Ω1A”）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。（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0.3A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。（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4/7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、，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：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=𝑈1(𝑈2−𝑈1)𝑅0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。5/7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。（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=15Ω，滑动变阻器R(20Ω1A)，电源电压为18V，小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W。6/7(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，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。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，，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；（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=。7/7五、课堂脉络