第十六章電流做功與電功率-第三節(jié)測(cè)量

第三節(jié)測(cè)量電功率典型例題精析

知識(shí)點(diǎn)1用伏安法測(cè)小燈泡的電功率例1某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用伏安法測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡額定電壓為3．8V，小燈泡的額定功率估計(jì)在1W左右。 (1)連接電流表時(shí)應(yīng)選用

的量程； (2)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成圖16-3-1甲所示的實(shí)物電路的連接(要求：連線不得交叉)；0～0．6A電路圖如圖16-3-2

(3)檢查電路連接無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是

；燈泡處開(kāi)路(或“燈泡燈絲斷了”“燈泡與燈座接觸不良”等合理答案均可) (4)故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖16-3-1乙所示，請(qǐng)讀出電流表的示數(shù)，并填入表格中；0．31 (5)實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們記錄了多組小燈泡兩端的電壓及對(duì)應(yīng)通過(guò)小燈泡的電流值，但表格中仍有不完整的地方，請(qǐng)將所缺內(nèi)容填寫(xiě)完整；/W1．178 (6)小組同學(xué)們分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的

決定的，且

，燈泡發(fā)光越亮。實(shí)際功率實(shí)際功率越大1．學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批“2.5V0.75W”的小燈泡，小明想通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究小燈泡的額定功率是否符合規(guī)格。實(shí)驗(yàn)員提供了以下器材：待測(cè)小燈泡、銘牌為“10Ω

2A”“50Ω

1A”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè)、電流表、電壓表、兩節(jié)1．5V的干電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。變式練習(xí) (1)請(qǐng)根據(jù)圖16-3-3甲所示的電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把圖16-3-3乙所示的實(shí)物電路補(bǔ)充完整； (2)按圖連接實(shí)物電路圖時(shí)，開(kāi)關(guān)S應(yīng)該

；(如圖)斷開(kāi) (3)正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍小，原因是

；應(yīng)換用銘牌為“

”的滑動(dòng)變阻器；

(4)小明更換器材后完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)作出“I-U”關(guān)系圖像如圖16-3-3丙所示，由圖可得小燈泡實(shí)測(cè)的額定功率為

W，該小燈泡

(選填“符合”或“不符合”)制造規(guī)格；滑動(dòng)變阻器阻值太小50Ω

1A0．75符合 (5)由“I-U”關(guān)系圖像可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為 0．5V時(shí)，它的電阻是

Ω；進(jìn)一步分析圖像可得小燈泡的電阻隨著它兩端電壓的升高而

(選填“增大”“減少”或“不變”)。5增大典型例題精析知識(shí)點(diǎn)2用電能表測(cè)用電器的電功率例2星期天，小明對(duì)家用電器進(jìn)行相關(guān)觀察和研究。他以一只電熱水壺為觀察、研究對(duì)象，有關(guān)記錄如下表：

請(qǐng)你就小明在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問(wèn)題。

(1)若不考慮溫度對(duì)電熱水壺中電熱絲電阻的影響，求電熱絲的電阻值；

(2)在電熱水壺?zé)^(guò)程中，根據(jù)電能表表盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，求2min內(nèi)電熱水壺消耗的電能和電熱水壺的功率；【解】(1)電熱絲的電阻值：(2)2min內(nèi)電熱水壺消耗的電能：電熱水壺的功率： (3)將問(wèn)題(2)的求解結(jié)果，與小明在活動(dòng)中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，提出一個(gè)有待進(jìn)一步研究的新問(wèn)題。(注：只提出問(wèn)題，不要求作出說(shuō)明或解答)(3)為什么計(jì)算的電功率小于(或“不等于”)電熱水壺的額定功率？或計(jì)算的電功率變小(或“計(jì)算的電功率不等于電熱水壺額定功率”)的原因是什么？或計(jì)算的電功率變小(或“不等于電熱水壺的額定功率”)是由于電熱水壺不正常工作嗎?注：應(yīng)圍繞計(jì)算的功率與額定功率提出問(wèn)題。2．下面是一道關(guān)于電學(xué)小實(shí)驗(yàn)的填空題，橫線上是小云同學(xué)填寫(xiě)的答案，他的答案正確嗎？請(qǐng)你進(jìn)行批改，填對(duì)的請(qǐng)?jiān)诿靠蘸竺娴睦ㄌ?hào)內(nèi)打“√”，否則打“×”。小云準(zhǔn)備用自家的電能表測(cè)自己書(shū)房里臺(tái)燈消耗的電功率。

a．在實(shí)驗(yàn)前，小云還需準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材是手表 ()； b．實(shí)驗(yàn)中，小云首先應(yīng)該只讓待測(cè)的臺(tái)燈工作 ()；變式練習(xí)√√

c．然后記下電能表計(jì)數(shù)器上的讀數(shù)

()； d．記下電能表每消耗1kW·h時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n轉(zhuǎn) ( )；e．用手表測(cè)量電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定轉(zhuǎn)數(shù)n′轉(zhuǎn)所用的時(shí)間t秒 ()。

利用以上數(shù)據(jù)就可以測(cè)量臺(tái)燈消耗的電功率?！痢獭?．小鵬同學(xué)家的電能表如圖16-3-4所示，則小鵬家已消耗的電能為

kW·h，轉(zhuǎn)盤(pán)已轉(zhuǎn)過(guò)

轉(zhuǎn)；他發(fā)現(xiàn)家里只使用一只電水壺(其他用電器都關(guān)閉)時(shí)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤(pán)3分鐘轉(zhuǎn)過(guò)100轉(zhuǎn)，電水壺工作時(shí)的實(shí)際電功率為

W。306×10410001．為了測(cè)定小燈泡的額定功率，在實(shí)驗(yàn)的具體操作中，手和眼最合理的分工應(yīng)該是( ) A．手移動(dòng)變阻器的滑片，眼觀電流表

B．手移動(dòng)變阻器的滑片，眼觀電壓表

C．手移動(dòng)變阻器的滑片，眼看小燈泡是否發(fā)光

D．手按開(kāi)關(guān)，眼觀電流表基礎(chǔ)過(guò)關(guān)精練B2．在“伏安法測(cè)電功率”的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器不能起到的作用是( ) A．改變被測(cè)燈泡的額定功率

B．改變被測(cè)燈泡兩端的電壓

C．改變電路中的電流

D．保護(hù)電路A3．在“測(cè)定小燈泡的功率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)電路連接正確，閉合開(kāi)關(guān)，燈泡發(fā)光，但無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)雖然有變化，卻始終達(dá)不到燈泡的額定電壓。其原因可能是( ) A．電壓表的量程太大 B．電流表的量程太大

C．電源電壓太低 D．變阻器的電阻太大C4．某同學(xué)利用如圖16-3-5所示電路，測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．閉合開(kāi)關(guān)前，滑片P應(yīng)滑到B端

B．閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，

一定是小燈泡燈絲斷了

C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2．5V時(shí)，

測(cè)出通過(guò)小燈泡的電流，可算出小燈泡的額定功率D．通過(guò)實(shí)驗(yàn)還可得知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小

燈泡越亮B5．電子式電能表表盤(pán)上標(biāo)有“3200imp/kW·h”字樣(“3200imp/kW·h”指的是：接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1kW·h的電能，電表上的指示燈閃爍3200次)。將某用電器單獨(dú)接在該電能表上正常工作30min，電能表指示燈閃爍了320次，該用電器的額定功率是

kW。0．26．小華用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)及新的干電池等實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量額定電壓為2．5V小燈泡L的額定功率。 (1)小華連接好圖16-3-6甲所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S，發(fā)現(xiàn)小燈泡L發(fā)光暗淡，觀察電壓表、電流表均有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表、電流表示數(shù)均不變，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是

?；瑒?dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱 (2)小華改正實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為2．5V時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖16-3-6乙所示，由此可知，此時(shí)通過(guò)小燈泡L的電流為

A；小燈泡L的額定功率為

W。0．30．757．某興趣小組在測(cè)量額定電壓為2．5伏小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路如圖16-3-7甲所示。(1)閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P到

；阻值最大處(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表和電流表讀數(shù)記錄在下表中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們想知道小燈泡的額定功率，卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有測(cè)小燈泡正常工作時(shí)的電流，能否利用表中數(shù)據(jù)求出小燈泡的額定功率？有同學(xué)認(rèn)為可利用表中某組數(shù)據(jù)求出電阻R，再利用

求出小燈泡的額定功率，

請(qǐng)判斷是否可行并說(shuō)明理由：

；

(3)有同學(xué)將表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖16-3-7乙的U-I曲線，由圖可知小燈泡的額定功率為

瓦。不可行；燈絲的電阻受溫度影響0．58．(2016北海)同學(xué)們?cè)凇疤骄啃襞輰?shí)際功率的規(guī)律”時(shí)，用兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電源和標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡等元件連接了如圖16-3-8甲所示的電路，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)

(選填“閉合”或“斷開(kāi)”)；

(2)閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到

處(選填“A”或“B”)；

(3)實(shí)驗(yàn)中，小飛發(fā)現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，小燈泡都不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3V，則電路故障可能是

；斷開(kāi)A小燈泡斷路 (4)小飛排除故障后，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并記下相應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，繪制成如圖16-3-8乙所示的I-U關(guān)系圖像。根據(jù)圖像可知，小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而

(選填“增大”“減小”或“不變”)，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率為

W；增大0.75 (5)另一組同學(xué)通過(guò)測(cè)額定電流計(jì)算小燈泡的額定功率時(shí)，電壓表突然壞了，又沒(méi)有好的電壓表更換，但有一個(gè)R=5Ω的定值電阻和另一個(gè)電流表K，小飛和他們一起討論找到了解決問(wèn)題的方法，此方法應(yīng)是：先

，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表K的示數(shù)為

A即可。將定值電阻R與電流表K串聯(lián)再與小燈泡并聯(lián)0.59．在測(cè)定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為2．5V，秀秀同學(xué)通過(guò)正確實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表。分析數(shù)據(jù)得到的下列結(jié)論，正確的是( )

A．燈絲的電阻隨電壓增大而減小

B．小燈泡的額定功率為0．8W C．小燈泡的額定功率為四次功率的平均值

D．通過(guò)小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比能力提升演練B10．(多選)如圖16-3-9甲是“伏安法測(cè)小燈泡電阻、電功率”的實(shí)驗(yàn)電路圖，閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到圖16-3-9甲位置，小燈泡正常工作，電流表和電壓表的示數(shù)如圖16-3-9乙所示。

下列說(shuō)法正確的是( ) A．如果將滑片P向b端滑動(dòng)，則小燈泡的實(shí)際功率將

大于額定功率

B．如果將滑片P向a端滑動(dòng)，則電壓表的示數(shù)將變大 C．小燈泡的額定功率為0．66W D．此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為0．72W E．此時(shí)小燈泡的電阻為8Ω

F．此時(shí)小燈泡的電阻約為7．3ΩBCF11．如圖16-3-10所示，在測(cè)定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω)的實(shí)驗(yàn)中，電源為兩節(jié)新干電池。 (1)連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)

。請(qǐng)用筆畫(huà)線將圖乙電路連接完整，要求滑片P向左

滑動(dòng)時(shí)，接入電阻變小。(如圖)斷開(kāi) (2)電路連接后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片(未達(dá)到最小阻

值)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，則故障可能是

。 (3)排除故障后，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為

V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡額定功率是

W。

燈泡短路2．50．75(4)若實(shí)驗(yàn)中電流表壞了，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，小明選用一個(gè)R0=5Ω的電阻，設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路及實(shí)驗(yàn)方案：

①調(diào)節(jié)滑片使電壓表的示數(shù)為

額定電壓；

②保持滑片位置不變，只將電壓表

的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，測(cè)出R0兩端的電壓U0，通過(guò)計(jì)算得到小燈泡的額定功率。

指出他的設(shè)計(jì)方案中存在的兩個(gè)問(wèn)題：

問(wèn)題一：

；

問(wèn)題二：

。無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，都不能使燈泡正常發(fā)光只將電壓表的a點(diǎn)接線改接到c點(diǎn)，電壓表的正負(fù)接線柱接反，無(wú)法測(cè)出R0兩端的電壓12．如圖16-3-11是“測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)，其中燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓未知，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)過(guò)程補(bǔ)充完整。 (1)如圖16-3-11甲是實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整，并使滑動(dòng)變阻器連