2023年中考物理复习《“测小灯泡额定功率”详解》

“测小灯泡额定功率”详解 【诀窍】 不管伏阻安阻法，实质不离伏安法。 【浅释】 【详解】 一、伏安法测小灯泡的额定电功率 在实验中，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用电功率的公式P =UI计算小灯泡的电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法被称为“伏安法”。 1.实验步骤： （1）要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处，开关断开，根据电路图连接实验电路； （2）闭合开关，移动滑片的位置，控制灯泡两端的电压，读出电流表的示数I并记录。 2.实验结论： （1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大； （2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。 （3）灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮。 二、单表法测小灯泡的额定电功率 所谓单表法是指在实验时只有电流表，或者只有电压表，按照串、并联电路的电流、电压规律，设计合适的实验电路，来测量小灯泡的电功率。 典型的单表法有以下两大情况： 1.伏阻法：只有电压表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）串联，电路图如图所示： （1）断开开关S2，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电压表的示数为2.5V使小灯泡正常发光； （2）保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，断开开关S3，闭合开关S1和S2，读出电压表的示数U； （3）计算出小灯泡额定电功率为：。 2.安阻法：只有电流表和定值电阻R，电阻R和小灯泡（额定电压为2.5V）并联，电路图如图所示： （1）断开开关S3，闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电流表的示数，此时小灯泡正常发光，将数据记录在表格中； （2）断开开关S2，闭合开关S3，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将电流表读数I2记录在表格中； （3）则小灯泡的额定电功率为：P额= 2.5V×（I2－I1）。 归纳总结： 特殊方法测功率，定阻滑变来相助。 缺Ｖ表，Ａ阻串，缺Ａ表，Ｖ阻并。 移动滑变找额定，开关转换再测量。 电表位置可改变，电器连接不能变。 根据电路求功率，替代方法是关键。 【例题】 解析：（1）审题：缺电压表。 （2）先闭合开关S和S1，断开S2，A表测通过R0的电流，小灯泡与R0并联，它们两端电压相等， 当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时， 灯泡正常发光，此时电流表A的示数： （3）再闭合开关S和S2，断开S1，表A测干路电流， 根据并联电路电流的规律，电流大于0.38A， 故电流表选用大量程0~3A，电流表读数I1=0.9A， 流过灯泡的电流：IL′=0.9A－0.38A=0.52A 灯泡的额定功率：P=ULIL=3.8V×0.52A=1.976W 【练习】 1.小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。 （1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整。 （2）连接电路时，开关应处于______状态。 （3）实验过程中电压表的示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将滑动变阻器的滑片向_____（选 填“A”或“B”）端移动，同时注意观察________的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。 （4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯 泡电功率的方法，其电路图如图丙所示，已知R0=5Ω，此方案最关键的一步是必须调节滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为______A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。 2.小明和小华想测量U额=2.5V的小灯泡的额定功率。因为电流表损坏，小华设计了如图所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，已知R2的最大电阻为R0），具体操作如下： （1）只闭合开关_______，调节R2，使电压表的示数为______V。 （2）只闭合开关________，调节R1，使电压表的示数为______V。 （3）保持R1的滑片位置不变，将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定功率的表达式： P额=_____________（用U额、R0、 U1、U2 表示）。 3.某班同学分成两个小组做了以下不同的实验。 （1）第一小组观察小灯泡的亮度与实际功率的关系，小灯泡的额定电压为2.5V， 实物电路的连接如图所示。 ①开关闭合后，会发现________（选填“电压表”或 “电流表”）的指针反偏。 ②将错误连接改正后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为