内容正文:
专题14 测电功率的方法
【知识储备】
单电流表
单电压表
利用阻值已知的R0结合两开关
测RL和PL额
开关断开、闭合过程中,
灯L和R0连接方式不变
步骤1的目的均是使灯处于正常发光状态
已知:灯I额
步骤:
1. 只闭合S2,调滑片,使电流表示数为I额
2. 只闭合S1,滑片位置不动,读出此时电流表的示数为 I
算出:灯U额= ( I-I额) R0
表达式: PL额= ( I -I额) R0 I额
已知:灯I额
步骤:
1. 只闭合S2,调滑片,使电压表示数为I额R0
2. 只闭合S1,滑片位置不动,读出此时电压表的示数为 U
算出:灯U额=U- I 额R0
表达式: PL额=(U- I 额R0)I额
已知:灯U额
步骤:
1. 只闭合S2,调滑片,使电流表示数为U额/R0
2. 只闭合S1,滑片位置不动,读出此时电流表的示数为 I
算出:灯I 额=I-U额/R0
表达式: PL额= U额 (I-U额/R0)
已知:灯U额
步骤:
1. 只闭合S2,调滑片,使电压表示数为U额
2. 只闭合S1,滑片位置不动,读出此时电流表的示数为 U
算出:灯I 额=(U-U额)/R0
表达式: RL= U额/ (U-U额)/R0
PL额= U额 ( U-U额)/R0
利用电阻箱等效替代灯泡
测灯阻值转化为测R0阻值
已知:灯I额
步骤:
1.只闭合S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,此时灯泡正常发光
2.只闭合S2,保持R1的滑片位置不动,移动R0的滑片,使电流表的示数仍为I额,此时RL=R0
3.保持R0的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,记录电流表的示数为I1,再将R1的滑片移到最右端,记录电流表的示数为I2。
U=I1R0=I2(R1+R0), 解得:
表达式:PL额=I额2RL=I额2R2
=I额2•[I2R1/(I1- I2)]
已知:灯U额
步骤:
1.只闭合S和S1,调节R1的滑片,使电压表的示数为灯U额,此时小灯泡正常发光
2.只闭合S和S2, R1的滑片位置不动,调节R0的滑片,使电压表的示数仍为U额
此时RL=R0
3. 只闭合S和S2,R0的滑片位置不动,将R1的滑片调至最左端,记录电压表的示数U;R1的滑片调至最右端,记录电压表的示数U';
表达式: PL额=U额2/【U'R1 / (U-U' ) 】
【专题突破】
1.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为,4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑:片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表示数很大,电流表没有明显的示数。造成这种现象的原因可能是 。
(3)小字同学排除故障后闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(4)小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U关系图像,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,还可以得出:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
2.小明同学利用图甲所示的电路进行一些物理量的测量,如图所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整(要求滑片向左移动时灯泡变亮)
(2)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,如果小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,读数是 ,则小灯泡的额定功率为 W。
(3)小明又设计了如图丙所示的测量电路测量Rx的电阻,其中R是已知定值电阻,实验步骤如下:
①闭合开关S,把滑动变阻器的滑片放在阻值最大处;
②开关S'接b,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数变大,但不超出电压表的量程,此时电压表示数为U;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再将S接a,此时电压表示数为U1;
④未知电阻Rx= (用R0、U、U1列表达式)。
3.小丽用实验来探究“小灯泡在不同电压下工作时的电功率”,器材如下:电源电压U恒为6V,实验室提供有规格分别为“10Ω 2A”和“20Ω 1A”的两种滑动变阻器,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约10Ω。
(1)小丽设计了如图甲所示的电路,请你用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
(2)小丽应选择规格为 的滑动变阻器。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现