内容正文:
专题18 伏安法测电功率 其它方法测电功率
知识点一 电流表、电压表测量小灯泡电功率
1.伏安法测量小灯泡的电功率
实验目的
用电流表和电压表测量小灯泡的额定功率和实际功率
实验原理和方法
(1)原理:P=UI。
(2)根据电功率的计算公式P=UI,用电压表测量小灯泡两端电压,用电流表测通过小灯泡的电流,就可以求出小灯泡的电功率。
实验器材
两节电池、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡一个(额定电压2.5V)、灯座、开关、导线
实验电路图和实物图
甲 乙
实验数据记录表
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡的亮度
1
2.5
0.24
0.6
正常
2
2.0
0.20
0.4
较暗
3
3.0
0.28
0.84
较亮
实验结论
当U实=U额时,P实=P额,小灯泡正常发光,测得P额=0.6W。
当U实<U额时,P实<P额,小灯泡发光较暗。
当U实>U额时,P实>P额,小灯泡发光较亮。
2.实验注意事项
选择器材
电源电压应高于小灯泡的额定电压。例如,额定电压为2.5V的小灯泡,至少选两节干电池作为电源。
(1)电压表量程的选择应参照小灯泡的额定电压。
①若小灯泡的额定电压时2.5V,则选择0—3V量程;
②若小灯泡的额定电压时3.8V,则选择0—15V量程。
(2)电流表量程的选择要参照小灯泡的额定电流的大小。
①若知道小灯泡的额定电压和额定功率,则可以计算出小灯泡的额定电流的大小,电流表的路程略大于额定电流即可;
②若不能求出额定电流大小,可用试触法确定电流表的量程。
③因为常见的小灯泡(额定电压1.5V—3.8V)额定电流均小于0.6A,故无特殊说明,电流表的量程可以直接选择0—0.6A量程。
滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流,滑动变阻器的最大电阻应与小灯泡的电阻差不多,以使滑动变阻器的调压效果明显。
知识点二 伏阻法测电功率
知识点三 安阻法测电功率
1. (2023•自贡)小周利用如图甲所示电路,测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
(2)连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为零,产生这种现象的原因可能是: ;
(3)排除故障后进行实验,闭合开关S,发现电压表的示数为0.5V,为使灯泡L两端电压达到额定电压,应向 端(选填“A”或“B”)移动滑动变阻器的滑片P,直到观察到电压表示数为2.5V。此时,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 A,则灯泡L正常发光时的电阻为 Ω,电功率为 W。
2. (2023•内蒙古)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:电压恒为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡(灯丝电阻约为10Ω),电流表、电压表、开关各一个,导线若干,三种规格的滑动变阻器R1(10Ω,0.5A)、R2(50Ω,0.5A)、R3(200Ω,0.2A)可供选择。
(1)通过估算,滑动变阻器应选择 (选填“R1”“R2”或“R3”)。选择合适变阻器后,请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求:变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗。
(2)滑片P置于阻值最大处,闭合开关试触时,发现电压表示数很大,电流表几乎无示数,出现的电路故障原因可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 V;若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。根据图丙图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
3. (2023•吉林)在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为3V,电源是两节新的干电池。
(1)按照甲图正确连接电路,闭合开关,将滑片调至滑动变阻器的 端时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如乙图,小灯泡的额定功率是 W。
(2)若忽略小灯泡电阻随温度的变化,当滑片调节至某位置时,电流表的示数是0.24A,此时小灯泡的实际功率是 W。
4. (2023•上海)小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍)、滑动变阻器两个分别标有A“10Ω,2A”、B“20Ω,2A”字样、待测小灯(标有“2.5V”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验,将电流表