2024年中考物理一轮复习第十六章 电流做功与电功率第2课时 电功率的测量

第十六章 电流做功与电功率 第2课时 电功率的测量实验突破 学科网（北京）股份有限公司 实验一 测量小灯泡电功率 1.设计实验 (1)实验原理:P=UI (2)实验电路图 (3)滑动变阻器作用及规格选取。 ①滑动变阻器的作用:保护电路;改变小灯泡两端的电压。 ②滑动变阻器规格选取: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，再根据串联分压规律求出R滑，确定滑动变阻器选用的规格。 (4)电表量程选取 ①电压表的量程一般根据题干已知的电源电压、小灯泡的额定电压或实物图中电池的节数来判断。 ②电流表的量程由或确定，或用试触法确定。 2.进行实验 (1)实验过程。 ①断开开关，根据电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。 ②检查电路无误后，闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑片P，此时注意观察电压表的示数，当电压表的示数等于小灯泡的额定电压U额时，停止移动滑片，记录小灯泡的发光情况和电流表的示数。 ③调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压略高于额定电压，观察小灯泡的发光情况并记下电压表和电流表的示数。 ④调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压U额，观察小灯泡的发光情况并记下电压表和电流表的示数。 ⑤将实验数据填在下表中 实验次数 电压U/v 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 ⑥根据 P=UI，计算出小灯泡在不同电压下的实际功率，将表格补充完整 (2)小灯泡不亮的原因。 ①电路完好，小灯泡不亮:滑动变阻器接入电路的阻值太大，灯泡的实际功率太小应移动滑动变阻器滑片，看灯泡是否发光 ②电路故障，小灯泡不亮:小灯泡可能存在开路或短路故障，可根据电表示数判断 3.实验结论 (1)灯泡的实际功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。 (2)灯泡两端实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。 (3)小灯泡的发光情况由实际功率决定，功率越大，灯泡越亮。 4.拓展 测量小灯泡的电功率时，多次测量是为了测量不同电压下的小灯泡的实际电功率，寻找电功率与电压的关系以及小灯泡亮度与电功率的关系。多次测量不是为了求电功率的平均值，小灯泡在不同电压下的实际电功率不同求平均值没有意义。 实 验 专 题 在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持6不变，小灯泡的额定电压为2.5V(电阻约为8Ω)。 (1)电路连接时，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应滑到__________ (选填“A”或“B”)端 (2)现有A(规格为10Ω 1A)、B(格为50Ω 1A)两个滑动变器，为了实验的顺利进行，应选择_________ (选填“A”或“B”)滑动变阻器接入电路。 (3)图甲是未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整。 (4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡_________。 (5)排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片 P，电压表的示数为2V，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_________（选填“A”或“B”)端移动。当电压表的示_________V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_________W。 ◎拓展 (6)正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表和电压表均有示数小灯泡不发光，原因是________________________________________________________________________。 (7)改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，画出了小灯泡的电流与电压的关系图像，如图丙所示。图线是曲线的主要原因是温度升高，灯丝电阻_________ (选填“增大”或“减小”)。 (8)利用图甲装置选填_________（“能”或“不能”)做“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”的实验，其原因是_____________________________________________。 实验二 测量小灯泡电动率(缺电表) 类型 设计思路 器材 电路图 测量物理量 电功率表达式 缺电流表 电压表与定值电阻并联，等效替代电流表 电源、两个电压表、定值电阻Ro滑动变阻器小灯泡L、开关S及导线干 S，调节滑动变阻器滑片P的位置，使电压表V1的示数为U额，记下电压表V2的示数为U0 缺电流表 用电阻箱等效替代小灯泡 电源、电压表、滑动变阻器、电阻箱、小灯泡L、三个开关及导线若干 只闭合 S、S1 ，调节滑动变阻器P的位置，使电压表的示数为U额;只闭合S、S2保持滑片 P的位置不变调节电阻箱的阻值，使电压表的示数仍为U额，读出电阻箱的示数为R0 缺电压表 电流表与定值电阻串联等效替代电压表 电源、两个电流表、滑动变阻器、定值电阻R。、小灯泡L、开关及导线若干 闭合S，调节滑片P的位置，使电流表A1的示数为，记下此时电流表A的示数为I 用电阻箱等效替代小灯泡 电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱、小灯泡L、两只开关及导线若干 只闭合S1，调节滑片P的位置，使电流表的示数为I额;只闭合S2，保持滑片P的位置不变，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I额，读出电阻箱的示数为R0 实 验 专 题 一、缺电流表 1.(2022·镇江改编)某同学想测量额定电压为4V的小灯泡的额定功率，却发现电流表已损坏，他找来一个电阻箱R，设计了如图所示电路已知电源电压保持6V不变，操作步骤如下 (1)闭合开关S2，断开开关S1，调节滑动变阻器R滑片至某一位置，使电压表示数为________V (2)在保持________________________的情况下，闭合开关S1，断开开关S2，调节电阻箱R0，使电压表示数为________V，读出此时R0接入电路的阻值为20Ω。 (3)该小灯泡的额定功率为________W。 2.在测量小灯泡功率的实验中，小明发现电流表坏了，他利用已知阻值的电阻和单刀双掷开关借助已有器材，设计了如图所示的电路，也能测出灯泡的额定功率，实验过程如下 (1)闭合开关S1，将单刀双掷开关S2到触点_______（选填“1”或“2”），移动滑动变器滑片P，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额 (2)将单刀双掷开关S2拨到触点_______ (选填“1”或“2”)，_____________________，记下此时电压表示数为U。 (3)小灯泡额定功率P额=______________(用U额、U和R0表示)。 3.(2023·丹东节选)小潘认为没有电流表也能测出小灯泡的额定功率。于是他找来了另一个电源(电压恒为8 V)、一个额定电压为6V的小灯泡L和一个阻值为20Ω的定值电阻 R0等器材，设计了如图所示的电路，并完成了实验，实验过程如下。 (1)断开开关S1，闭合开关 S、S2，移动滑动变阻器R的滑片P，使电压表的示数为_______V，小灯泡L正常发光。 (2)断开开关S2，闭合开关S、S1，保持滑动变阻器R的滑片P位置不变，读出电压表的示数为1.6V (3)小灯泡L的额定功率为_______W。 二、缺电压表 4.(2020·咸宁节选)小强设计了如图所示的电路，测出已知额定电流为I1的小灯泡L的额定功率，请完成下列实验步骤。 (1)闭合开关S;，开关S2,连接a，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______. (2)保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接b，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1，读出电阻箱的示数为R0。 (3)则小灯泡的额定功率P额=______________ (用已知量和测量量表示) 5.(2022·通辽节选)某同学设计了如图所示电路，来测量小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额)，R0阻值已知。 (1)断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为____________ (用U额、R0表示)，此时灯泡正常发光。 (2)保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关 S1、S3，记下电流表的读数为I。 (3)则小灯泡额定功率的表达式P额=____________(用字母 U薇、I、R。表示)。 6.小明和同学们测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电流为I额，于是他们设计了如图所示的电路图，测出了小灯泡的额定功率(电源电压已知，用U表示)，请回答下列问题 (1)闭合开关S1，将S2拨至(选填“A”或“B”)端，调节滑动变阻器的滑片使________________________. (2)将S2拨至______(选填“A”或“B”)端，同时________________________(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”)，读出电流表示数为I。 (3)小灯泡的额定功率表达式为P=____________(用已知量和测量量表示)。 真题体验 命题点1伏安法测量小灯泡的功率 1.(2022·福建节选)小华用如图甲所示的电3路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材:电源(3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20 22A)、开关导线若干。 根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙所示。根据图像可知:小灯泡两端电压越大，电阳越_________;当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是_________W. 命题点2测量小灯泡的电功率(缺电流表) 2．(2021·通辽节选)某同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知但恒定不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大阻值R0，请你将实验步骤补充完整。 (1)只闭合S、S1,调节R2，使电压R表的示数为U额 (2)只闭合 S、S2, _________________________，使电压表示数仍为U额。 (3)接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数U1，再R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数 U2，则小灯泡额定功率P额=____________(用U额U1、U2、R0表示)。 命题点3测量小灯泡的电功率(缺电压表) 3.(2020·福建)“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(U额为3.8V) 、定值电阳R0(阻值为10Ω)、开关及若干导线。 (1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端 (3)正确连接电路后闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是____________或________________。 (4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为_______A时，小灯泡正常发光， 电流表A1的示数如图丙，该示数为________A，则小灯泡的额定功率为_______W。 学科网（北京）股份有限公司 $$