内容正文:
单表测电功率
【方法指导】
1.有电压表、定值电阻,无电流表。设计此实验的主导思想是:由于不能用电流表测电流,必须用电压表和定值电阻获知灯泡的电流来进行测量。
2.有电流表、定值电阻,无电压表。设计此实验的主导思想是:由于不能用电压表测电压,必须用电流表和定值电阻获知灯泡两端的电压来进行测量。
方法 伏阻法
器材特点 已知U额 已知I额
电路图
方法 伏阻法
实验步骤 ①闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额;
②断开开关S1,闭合开关S2,滑片不动,读出电压表的示数为U1 ①闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为I额R0;
②断开开关S1,闭合开关S2,滑片不动,读出电压表的示数为U1
方法 伏阻法
表达式 P额= P额= (U1-I额R0)I额
(U1-I额R0)I额
方法 安伏法
器材特点 已知U额 已知I额
电路图
方法 伏阻法
实验步骤 ①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;
②断开开关S2,闭合开关S1,滑片不动,读出电流表的示数为I1 ①闭合开关S、S2,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I额;
②断开开关S2,闭合开关S1,滑片不动,读出电流表的示数I1
表达式 P额= U额(I1-) P额= I额(I1-I额)R0
U额(I1-)
I额(I1-I额)R0
▶类型一 伏阻法测电功率
1.(2023泰安)物理实验小组连接了如图甲所示的电路,做“测量小灯泡的电功率”实验。可供选择的器材有:电源(可选电压为4.5 V、6 V),规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器一个,小灯泡(额定电压为2.5 V,额定功率小于0.75 W)一个,电压表、电流表各一个,开关、导线若干。
(1)甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线)。
答案图
(2)正确连接电路后,当变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光。该实验所用的电源电压为 4.5 V,小灯泡的额定功率为 0.5 W。
(3)滑动变阻器的滑片P移至某处时,电流表示数为0.18 A,电压表示数如图乙所示为 1.8 V,此时小灯泡的电阻为 10 Ω。
(4)该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路,利用阻值为R0的定值电阻和电压表V1、V2等器材,测量额定电压为U额的小灯泡L的额定功率,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表 V1 (选填“V1”或“V2”)的示数为U额,同时读出另一个电压表的示数,记为U;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡的额定功率P额= U额 。
4.5
0.5
1.8
10
V1
U额
2.(2023洛阳三模)在一次测量标有“2.5 V”字样小灯泡电功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路。
答案图
(2)开关闭合前,应将图甲中的滑动变阻器的滑片P移到 左 (选填“左”或“右”)端。电路连接正确后闭合开关,小明发现电流表有示数,电压表无示数,产生这种现象的原因可能是 灯泡短路 。
答案图
左
灯泡短路
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。
(3)在某次实验时,电压表的示数如图乙所示,要使灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应该向 右 (选填“左”或“右”)端移动。
右
(4)通过移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的亮度,并根据记录的多组数据作出了如图丙所示的I-U图像。由图像可知小灯泡的额定功率为 0.75 W,小灯泡变亮时,小灯泡灯丝的电阻 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
0.75
变大
(5)小李同学根据图丁所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。图中R0为定值电阻,S1为单刀双掷开关,实验操作如下:
①闭合开关S,将S1置于 1 处,调节滑动变阻器的滑片P,使小灯泡两端电压达到其额定电压U1;
1
②不改变滑动变阻器滑片P的位置,将S1置于另一个触点处,记录下此时电压表的示数U2。
则小灯泡的额定功率可表示为:P额= U1 (用U1、U2、R0表示)。
U1
3.(2023郑州二模)小吴测量一个定值电阻的阻值,用到的器材有:待测电阻Rx、电源(电压为3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(10 Ω 1 A)、开关各1个,导线若干。请完成以下问题:
甲
乙
(1)请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。
答案图
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,电路中的故障原因