内容正文:
专题:变式测电功率
小明同学在器材箱中发现有一个小灯泡只标识了2.5V的额定电压,现想测其额定电功率,你有办法吗?
器材:
电流表 、电压表、电源
开关、导线、滑动变阻器
实验:测量小灯泡的电功率
3. 使小灯泡正常发光的操作:
移动滑片,使电压表的示数等于额定电压
1.实验原理:
2.电路图:
序号 1 2 3 4 5
电压/V 0.5 1.3 2.1 2.5 2.9
电流/A
功率/W
亮度 正常
实验:测量小灯泡的电功率
实验表明:小灯泡的实际电功率随其两端电压的增大而增大,且实际电功率越大,亮度越强。
类型1:缺电流表
类型2:缺电压表
变式测电功率
变式测电功率
变式测电功率
【设计思路】
①使小灯泡正常发光:
类型 1
缺电流表
②利用电压表并联已知电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电流表,间接测出通过小灯泡的电流I额.
调节滑片的位置,使小灯泡两端电压等于额定电压U额;
例1.(2019绥化改编)小明在进行测量小灯泡电功率的实验中发现电流表损坏不能使用,她利用阻值已知的定值电阻R0,设计了如图所示的电路,测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率.操作如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,
使电压表的示数为________;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S2,
断开S1,读出电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额=____________.(用U、U额和R0表示)
第2题图甲
U额
变式测电功率
类型 1
缺电流表
例2、小明在“测量小灯泡额定功率”的实验中,实验室提供如下器材:被测小灯泡(额定电压2.5 V,电阻约为10 Ω),电源(电压恒为6 V)、电压表、开关各一个,滑动变阻器R1(“10 Ω 1 A”)和R2(“50 Ω 0.5 A”).如图乙为小明设计的电路,请你写出实验步骤和小灯泡额定功率表达式.
①闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P移至 端,移动滑动变阻器R1的滑片,使电压表示数为2.5 V;
②保持滑动变阻器_____的滑片位置不动,
___________________,读出电压表的示数U;
③小灯泡额电功率表达式为
P额=__________________.(用已知量和测量量表示)
第2题图乙
a
R1
将R2的滑片P移至b端
0.05 A×(U-2.5 V)
类型 1
缺电流表
变式测电功率
【设计思路】
①使小灯泡正常发光:利用电流表串联已知电阻(或者已知最大阻值的滑动变阻器)等效替代电压表,调节滑片的位置,使电流表的示数等于 ;
②利用电流表测出通过小灯泡的电流I额 。
类型 2
缺电压表
变式测电功率
例3、小明在实验过程中不小心将电压表烧坏了,小明新增一只10 Ω 的定值电阻R,利用原有器材,也测出了额定电压为2.5 V小灯泡的额定功率,实验电路如图所示.步骤如下:
①闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为________A时,灯泡正常发光 ;
②断开开关,保持__________不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=_________.
第3题图甲
0.25
滑片位置
2.5 V×I
变式测电功率
类型 2
缺电压表
例4、小明同学测量标有“2.5 V”的小灯泡的额定功率时,发现电压表损坏了,老师给了他一个阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关.他重新设计了如图乙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,正确连接电路后,接下来的实验步骤是:
①闭合开关S,S1与a相接,调节滑片P,使
电流表示数为________;
②___________________________________,
记下电流表的示数I2;
③小灯泡额定功率的表达式P额=__________________
(用已知量和测量量的符号表示)
第3题图乙
保持滑片位置不变,闭合开关S,S1与b相接
变式测电功率
类型 2
缺电压表
小明同学发现器材箱中有一个小灯泡只标识2.5V的额定电压,想测得其额定电功率,你有办法吗?
课堂小结
达标检测
小强同学用两只电流表和一个5Ω的定值电阻R,连接了如图所示的电路。同样测出了额定电压2.5V小灯泡的额定功率。具体操作是:
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表A2的示数为 A,使小灯泡正常发光,此时电流表A1的示数如图所示。则小灯泡的额定电功率