教科版物理九年級(jí)上冊(cè)課課練：第6章　電功率 專題訓(xùn)練 特殊方法測電功率（有答案）

1、專題訓(xùn)練特殊方法測電功率類型一伏阻法測小燈泡的電功率方法詮釋:在缺少電流表的情況下,用電壓表、已知阻值的電阻R0測量小燈泡L的電功率。設(shè)計(jì)電路(如圖圖所示),將L與R0串聯(lián)接入電路;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,用電壓表分別測出L與R0兩端的電壓為UL、U0(若測量額定電壓為UL的小燈泡的額定功率,則閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使小燈泡L兩端電壓為UL);利用串聯(lián)電路中各處的電流相等可得,IL=I0,從而計(jì)算出小燈泡的電功率:PL=ULIL=U0ULR0。1.用如圖圖所示的電路來測量燈泡的額定功率,小燈泡上標(biāo)有“2.5 V”字樣,R0阻值已知。(1)將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整:A.對(duì)照電路圖連接好電路,并將滑

2、動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處。B.閉合開關(guān), 。C.斷開開關(guān),整理器材。(2)小燈泡額定功率的表達(dá)式:P額=。(用測量量和已知量符號(hào)表示)(3)寫出本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用: 。2.在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,缺少電流表,有一只電壓表和已知阻值的電阻R0,林紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中電源電壓不變。則在閉合S的情況下:(1)當(dāng)S1時(shí),燈L短路,記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1;(2)當(dāng)S1時(shí),R0和L串聯(lián),記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2;(3)被測小燈泡L兩端的電壓UL=,通過L的電流IL=,小燈泡L電功率的表達(dá)式為PL=。(用U1、U2和R0表示)3.小珍在做“測量小燈泡額定

3、功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí),老師只給她提供了如圖圖下器材:標(biāo)有“2.5 V”的小燈泡、電源(電壓不變)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、電壓表、阻值為10 的定值電阻R0、導(dǎo)線若干。她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后,設(shè)計(jì)了如圖圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是。(2)小珍連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài);閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的最(選填“左”或“右”)端。(3)閉合開關(guān)S,將S1撥到觸點(diǎn) (選填“a”或“b”),移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為V。(4)在確保整個(gè)電路安全的情況下,保持滑片P位置不變,將開關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn),此時(shí)電壓表的示數(shù)如圖圖圖乙所示,其數(shù)值為V;通過計(jì)算可知小燈泡的額定功率是

4、W。類型二安阻法測小燈泡的電功率方法詮釋:在缺少電壓表的情況下,用電流表、已知阻值的電阻R0測量小燈泡L的電功率。設(shè)計(jì)電路(如圖圖所示),將L與R0并聯(lián)接入電路;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,用電流表分別測出通過L與R0的電流為IL、I0(若測量額定電壓為UL的小燈泡的額定功率,則閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使通過R0的電流即電流表示數(shù)為I0=ULR0);利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等可得,UL=U0,從而計(jì)算出小燈泡的電功率:PL=ULIL=I0R0IL。4.為了測定標(biāo)有“2.5 V”字樣的小燈泡的額定功率,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖圖甲所示的電路圖,其中定值電阻R0的阻值為5 。(1)請(qǐng)你依據(jù)圖甲中的電路圖

5、,用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙連接完整。(導(dǎo)線不得交叉)(2)正確連接好電路后,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表A1的示數(shù)為A時(shí),小燈泡正常發(fā)光。此時(shí)電流表A2的示數(shù)如圖圖所示,則小燈泡的額定功率為W。(3)在實(shí)驗(yàn)測量過程中,電流表A1與R0串聯(lián)的作用相當(dāng)于。5.在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5 V,由于電壓表損壞,林紅同學(xué)利用一個(gè)阻值已知的電阻R0設(shè)計(jì)了測小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)電路,如圖圖所示,其中電源電壓一定但未知。實(shí)驗(yàn)操作如圖圖下:開關(guān)S撥到“1”時(shí),移動(dòng)滑片P至某一位置,讀出電流表的示數(shù)I1;保持滑片P位置不動(dòng),將開關(guān)S撥到“2”,讀出電流表的示數(shù)I2;先算出

6、燈泡的電阻RL=(用所測的物理量和已知量表示),再根據(jù)P額=U額2RL,計(jì)算燈泡的額定功率。小月認(rèn)為按此方案測量誤差較大,原因是 ;仔細(xì)分析后,林紅將上述實(shí)驗(yàn)操作改為: ,就能較準(zhǔn)確地測出小燈泡的額定功率了。類型三替代法測小燈泡的電功率方法詮釋:在缺少電流表(或電壓表)的情況下,用電壓表(或電流表)、可讀數(shù)的電阻箱R、單刀雙擲開關(guān)測量小燈泡L的電功率。根據(jù)缺少的電表,有兩種設(shè)計(jì)電路(如圖圖所示):調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,先用電流表測出通過燈L的電流為IL(或用電壓表測出燈L兩端的電壓為UL)。不改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,轉(zhuǎn)動(dòng)單刀雙擲開關(guān),調(diào)整電阻箱的阻值為R,使電流表的示數(shù)再次為IL(或使電壓

7、表的示數(shù)再次為UL);從而計(jì)算出小燈泡的電功率:PL=IL2R(或PL=UL2R)。6.小燈泡的額定電壓為2.5 V,為了測量小燈泡的額定功率,小華設(shè)計(jì)了如圖圖所示的電路。L是小燈泡,R是電阻箱,RP是滑動(dòng)變阻器,S1是單刀雙擲開關(guān)。(1)按電路圖連接好實(shí)物電路,連接時(shí)開關(guān)應(yīng),并將滑動(dòng)變阻器滑片滑至阻值最大處。(2)閉合開關(guān)S后,應(yīng)先將開關(guān)S1接到觸點(diǎn)(選填“1”或“2”),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)為V,然后把開關(guān)S1接到另一觸點(diǎn),并調(diào)節(jié)電阻箱R,直到電壓表示數(shù)為V,讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)為10 ,則小燈泡的額定功率為W。類型四電能表、停表法測用電器的電功率方法詮釋:用電能表測量用電器消耗

8、的電能W,用停表測量通電時(shí)間t,用P=Wt計(jì)算用電器的電功率。有兩種測量方法:只讓被測用電器工作,在時(shí)間t內(nèi),電能表前后兩次示數(shù)之差為W,根據(jù)P=Wt可計(jì)算出用電器的電功率;以“2500 r/(kWh)”的電能表為例,只讓被測用電器工作,在時(shí)間t內(nèi),數(shù)出電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n,則用電器消耗的電能為W=n2500 kWh,根據(jù)P=Wt可計(jì)算出用電器的電功率。7.小明家的電能表如圖圖所示,家中同時(shí)工作的用電器的總功率不能超過W,當(dāng)小明家只有一盞電燈工作時(shí),15 min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)過25圈,則這盞電燈在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為J,其實(shí)際功率為W。答案1.(1)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓為

9、2.5 V,讀出R0兩端的電壓U0(2)2.5 VU0R0(3)保護(hù)電路;改變小燈泡兩端的電壓,使電壓值等于小燈泡的額定電壓2.(1)閉合(2)斷開(3)U1-U2U2R0(U1-U2)U2R0 (1)當(dāng)S1閉合時(shí),燈L短路,記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1;(2)當(dāng)S1斷開時(shí),R0和L串聯(lián),記錄此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2;(3)在(1)中,電壓表測電源電壓,U=U1,在(2)中,電壓表測R0兩端的電壓,小燈泡L兩端的電壓:UL=U1-U2,通過L的電流:IL=I0=U2R0;小燈泡L的電功率:PL=ULIL=(U1-U2)U2R0=(U1-U2)U2R0。3.(1)P=UI(2)斷開右(3)a2.5(

10、4)6.51 (1)測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)原理是P=UI。(2)為了保護(hù)電路,小珍連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);由圖甲知,閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的最大阻值處即最右端。(3)為測量小燈泡的額定功率,閉合開關(guān)S,應(yīng)將S1撥到觸點(diǎn)a,此時(shí)電壓表測燈泡兩端電壓,移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.5 V,此時(shí)燈泡正常發(fā)光。(4)在確保整個(gè)電路安全的情況下,保持滑片P位置不變,將開關(guān)S1撥到另一觸點(diǎn),即觸點(diǎn)b,此時(shí)電壓表測燈泡與定值電阻R0的總電壓,電壓表示數(shù)應(yīng)大于2.5 V,所以,由圖乙知,電壓表應(yīng)使用015 V量程,分度值為0.5 V,其示數(shù)為6.5 V,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:IL=I0=U0R0=UV-ULR0=6.5V-2.5V10=0.4 A,則小燈泡的額定功率:PL=ULIL=2.5 V0.4 A=1 W。4.(1)如圖圖圖所示(2)0.50.75(3)電壓表5.I1R0I2-I1燈絲電阻會(huì)隨溫度的升高而增大開關(guān)S撥到“1”時(shí),移動(dòng)滑片P至某一位置,使電流表的示數(shù)為2.5VR06.(1)斷開(2)12.52.50.6257.22003.6104