内容正文:
(如图所示)
右
0.8
18
只闭合开关S、S2,保持R1滑片位置不变,调节R2滑片使电流
表示数仍为I额
小专题八 特殊方法测电功率
【方法技巧】
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
流
表
使小灯泡与定值电阻R0串联,利用串联电路中电流处处相等的特点来确定小灯泡的电流和电功率
(U额、R0已知)
1)闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使的示数为U额
(2)闭合S、S2,断开S1,保持滑片不动,读出此时电压表的示数
U1,则U0=U1-U额,I额=
(3)P额=1
U1-U额
eq \f(U1-U额,R0)
eq \f(U额(U1-U额),R0)
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
流
表
使小灯泡与定值电阻R0串联,利用串联电路中电流处处相等的特点来确定小灯泡的电流和电功率
(I额、R0已知)
(1)闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使的示数为I额R0
(2)闭合S、S2,断开S1,保持滑片不动,读出的示数为U1,则U额=U1-I额R0
(3)P额=(U1-I额R0)I额
U1-I额R0
(U1-I额R0)I额
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
流
表
使小灯泡与定值电阻R0串联,利用串联电路中电流处处相等的特点来确定小灯泡的电流和电功率
(U额、滑动变阻器R2的最大阻值已知)
(1)闭合S,调节R2的滑片移动到a端,并调节R1的阻值,使电压表的示数为U额
(2)闭合S,保持R1的滑片位置不变,将R2的滑片移到b端,读出的示数U′,则U2=U′-U额,I额
=
(3)P额=
U′-U额
eq \f(U′-U额,R2)
eq \f(U额(U′-U额),R2)
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
流
表
等效替代法测电功率
(U额已知)
(1)闭合S、S1,断开S2,调节R2,使的示数为U额
(2)闭合S、S2,断开S1,保持R2的滑片不动,调节电阻箱R1,使的示数仍为U额,读出此
时电阻箱连入电路的电阻为R0,则I额=
(3)P额=
eq \f(U额,R0)
2,额)eq \f(U,R0)
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
压
表
使小灯泡与定值电阻并联,利用并联电路各支路两端的电压都相等,确定小灯泡两端的电压和电功率
(I额、R0已知)
(1)闭合S、S2,断开S1,移动滑动变阻器滑片,使Ⓐ的示数为I额
(2)闭合S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出Ⓐ的示数为I,则I0=I-I额 ,U额=U额=(I-I额
(3)P额=(I-I额)R0I额
I-I额
(I-I额)R0
(I-I额)R0I额
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
压
表
使小灯泡与定值电阻并联,利用并联电路各支路两端的电压都相等,确定小灯泡两端的电压和电功率
(U额、R0已知)
(1)闭合S、S2,断开S1,移动滑动变阻器滑片,使Ⓐ的示数为eq \f(U额,R0)
(2)闭合S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出Ⓐ的示数为I,则I额
=I-
(3)P额=U额
I-eq \f(U额,R0)
U额eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I-\f(U额,R0)))
设计思路
电路设计
测量方法
缺
电
压
表
等效替代法测电功率
(I额已知)
(1)闭合S、S1,断开S2,调节R2,使Ⓐ的示数为I额
(2)闭合S、S2,断开S1,保持R2的滑片不动,调节电阻箱R1,使Ⓐ的示数仍为I额,读出此时电阻箱的阻值为R0,则U额=I额R0
(3)P额=Ieq \o\al(2,额)R0
I额R0
Ieq \o\al(2,额)R0
【专题演练】
1.在“测量小灯泡的电功率”实验中,选用器材如下:2节干电池、额定电压为2.5 V的小灯泡(额定功率小于1 W)、已知阻值的定值电阻R0、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。设计了如图电路测小灯泡的额定功率,连好电路后,操作步骤如下:
(1)断开S1、闭合S2,移动滑片,使电压表示数等于灯泡的额定电压U额;
(2)保持滑片位置不变,断开S2、闭合S1,记下电压表示数U;
(3)计算小灯泡额定功率的表达式: P额=U额 (用U额、U、R0表示)。
U额eq \f((U-U额),R0)
2.某同学要测量小灯泡L的电功率,所用的实验器材有:
A.电源E(电压恒为4.5 V);
B.电流表A1(量程0~200 mA);
C.电流表A2(量程0~500 mA);
D.定值电阻R0(阻值为20 Ω);
E.滑动变阻器R(阻值为0~20 Ω);
F.待测小灯泡L(额定电压为3.6 V);
G.开关S一个,导线若干。
(1)如图甲所示,是该同学设计的电路图。请根据电路图,用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)若流过电流表A1和A2的电流分别为I1、I2,利用I1、I2、R0表示出:小灯泡两端的电压为I1R0 ,通过小灯泡的电流为I2-I1 。
I1R0
I2-I1
(3)实验时,先将滑动变阻器的滑片移至最右 (选填“左”或“右”)端,然后闭合开关并调节滑动变阻器滑片的位置,读取相应的I1和I2,所得的实验数据如下表所示。
I1/mA
63
88
124
144
166
I2/mA
229
299
379
424
470
根据实验数据可得,当电流I1=144 mA时,小灯泡的实际功率为0.8 W(保留一位小数)。
(4)如果用另一个定值电阻Rx来代替定值电阻R0,其他条件均不变,为了能够测量小灯泡的额定功率,所用电阻Rx的阻值不能小于18 Ω。
3.在测小灯泡电功率实验中,小明设计了如图所示的电路,已知滑动变阻器的最大阻值均为R0,小灯泡的额定电流为I额。请将以下实验步骤补充完整:
(1)只闭合开关S、S1,移动R1的滑片,使电流表示数为I额。
(2)接着只闭合开关S、S2,保持R1滑片位置不变,调节R2滑片使电流表示数仍为I额 。
(3)再将R1的滑片调至最左端,记下电流表的示数I1;将R1的滑片调至最右端,记下电流表的示数I2。
(4)写出小灯泡额定功率的表达式:P= (用R0、I额、I1、I2表示)。
2,额)eq \f(II2R0,I1-I2)
$$