专题13 特殊方法测量电功率-备战2021年中考物理典型专题各个击破（电学专题）（解析版）

3.0 envi 2025-02-13 34 4 480.58KB 11 页 3知币
侵权投诉
备战 2021 年中考物理电学典型专题各个击破
专题 13 特殊方法测量电功率
********************************************************************
电功率的测量分为专业的功率表测量，也可以根据电能表消耗的电能（转过的圈数）和时间 t 进行测
量。测量原理： 。还可以根据 ，通过测量电压和电
流来间接测量电功率，也是教材重点讲述的方法。在测量电功率实验中，又分为测量用电器的实际功率
和额定功率，测量额定功率属于测量电功率中的一种特殊情况，也是中考常考的题型，常常出现在实验
探究题中，作为拓展延伸内容出现，属于电学内容的难点。电功率的表达式 给出了一种测量额定
功率的方法，叫伏安法。但是缺少电流表或电压表的情况下就需要通过特殊方法来进行测量，大致将测
量方法分为伏阻法、安阻法、替代法等。
在中考中，常常出现的是已知额定电压的题型，所以本讲只是针对额定电压情况，对于已知额定电流情
况不作讨论。
1．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～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
（“5Ω，2A”、“20Ω，1A”）两个，导线若干。
（1）小明没有连接完的实物电路，如图 1所示，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　 20 Ω 1A 　 。
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为 0.3A 时，电压表示数如图 2所示，读数为　 4 　 V，小
灯泡的额定功率为　 1.2 　 W。
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其它器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率。
①请在图 3虚线框内画出她设计的电路图。
②写出实验步骤：实验步骤　Ⅰ、按电路图
2
连接实物电路图，并将滑动变阻器滑片调到阻值最大
处；
Ⅱ 、闭合开关
S 1、断开
S 2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为
0.3A ；
Ⅲ 、滑片位置不动，闭合开关
S 1、 S 2，读出电流表示数
I ；
Ⅳ 、求灯泡额定功率。　 。
1
③写出测定额定功率的表达式：P额＝　 0.3A× （ 6V﹣ V ）　 。
【解析】（1）电路电流为灯泡额定电流 0.3A 时，灯丝阻值在 10Ω～15Ω之间，由 U＝IR 可知，灯泡
两端电压约为
3V～4.5V，电压表选用大量程，实物图的连接如下图 1，
（2）此时，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端电压 U滑＝U U﹣灯＝6V U﹣灯，
滑动变阻器两端电压约为 3V 1.5V﹣，小灯泡的额定电流为 0.3A，由 R＝ 可知，此时滑动变阻器接入
电路的阻值约为 10Ω5﹣Ω，则滑动变阻器应选择“20Ω 1A”；
（3）电压表量程是 0～15V，由图乙可知，电压表分度值是 0.5V，电压表示数是 4V，
灯泡额定功率 P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W；
（4）①电路图如图 2所示；
②：Ⅰ、按电路图 2连接实物图：
Ⅱ、闭合开关 S1、断开 S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为 0.3A；
Ⅲ、滑片位置不动，闭合开关 S1、S2，读出电流表示数 I；
Ⅳ、求灯泡额定功率。
③灯泡额定功率：
a、滑动变阻器接入电路的阻值 R滑＝ ；
b、滑动变阻器两端的电压 U滑＝0.3A×R 滑＝0.3A× ＝V；
c、灯泡两端电压 U灯＝U U﹣滑＝6V﹣V；
d、灯泡额定功率 P额＝I灯U灯＝0.3A×（6V﹣V）
故答案为：
（1）如图 1所示；
（2）“20Ω1A”
（3）4；1.2；
（4）①如图 2所示；
②断开开关，按照电路图连接好实物，并将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；
②Ⅰ、按电路图 2连接实物电路图，并将滑动变阻器滑片调到阻值最大处；
Ⅱ、闭合开关 S1、断开 S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为 0.3A；
2
Ⅲ、滑片位置不动，闭合开关 S1、S2，读出电流表示数 I；
Ⅳ、求灯泡额定功率。
③0.3A×（6V﹣V）
2．小红在“测量小灯泡的电功率”的实验中，选择了额定电压为 2.5V 的小灯泡，电源电压保持 6V 不
变，滑动变阻器规格为“40Ω1A”，连接电路如图甲所示。
（1）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路中存在的故障可能是　电
压表　（选填“灯泡”或“电压表”）断路。
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为 2V 时，电流表的示数如图乙所示，则此时
小灯泡的功率为　 0.4 　 W。
（3）若使小灯泡正常发光，应将滑片向　左　（选填“左”或“右”）移动一些。
（4）小红想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定
值电阻两端的电压保持 2V 不变，则更换的定值电阻的阻值不能大于　 20 　 Ω。
（5）老师又拿来一个额定电流为 I额的小灯泡，来测小灯泡的额定功率。设计了图丙所示电路，电源
电压未知、电阻的阻值为 R0．请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关　 S 1　（选填“S1”或“S2”），将滑动变阻器的滑片移至最左端。读出电压表 V1的示数
为U1；
②只闭合开关　 S 2　（选填“S1”或“S2”），再次调节滑片，直到电压表 V2的示数为　 U 1I﹣
额
R0　，
此时小灯泡正常发光，电压表 V1的示数为 U2；
③小灯泡额定功率的表达式是 P额＝　（ U 1U﹣2） I
额　。
【解析】（1）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数：
若灯泡断路，则电压表与变阻器和电流表串联在电路中，因电压表内阻很大，故电流表示数为 0，电
压表与电源连通，示数接近电源电压，不符合题意；
若电压表断路，电路仍为通路，电流表有示数，但电压表没有示数，符合题意，
故电路中存在的故障可能是 电压表断路；
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为 2V 时，电流表的示数如图乙所示，图中电
流表选用小量程，分度值为 0.02A，则此时小灯泡的功率为：
P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W；
（3）灯在额定电压下正常发光，2V 小于灯的额定电压 2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的
规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动一
些，直到电压表示数为额定电压 2.5V；
（4）电阻两端的电压始终保持 2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝6V 2V﹣＝
4V，电阻分得的电压为变阻器分得的电压为 ＝ 倍，根据分压原理，当变阻器最大电阻 40Ω接入
电路中时，定值电阻最大值为： ×40Ω＝20Ω；
即只将小灯泡换成阻值不同的定值电阻，实验时控制定值电阻两端的电压保持 2V 不变，则更换的定
值电阻的阻值不能大于 20Ω；
3
专题13 特殊方法测量电功率-备战2021年中考物理典型专题各个击破（电学专题）（解析版）.docx

共11页,预览4页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：初中 价格：3知币 属性：11 页 大小：480.58KB 格式：DOCX 时间：2025-02-13

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 11
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注