专项素养综合全练(九)　特殊方法测电功率课件2024-2025学年人教版物理九年级全册

特殊方法测电功率 专项素养综合全练（九） 初中物理 类型一　伏阻法测电功率 1.(新考法·设计实验)(2024陕西商洛商南期末)在“测量小灯 泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5 V。 初中物理 (1)图1是小明测量小灯泡额定功率的实验电路图,图中有一 根导线连接错误,请在这根导线上打“✕”,并在图中改正。 答案　如图所示 初中物理 (2)在连接电路时,开关应处于　　　　    (选填“断开”或 “闭合”)状态;滑动变阻器的滑片P应位于　　　　    (选填 “A”或“B”)端。 (3)闭合开关移动滑片P直到电压表示数为2.5 V,此时电流表 示数如图2所示,电流大小为　　　　    A,则小灯泡的额定 功率为　　　　    W。 断开 B 0.26 0.65 初中物理 (4)该同学又设计了如图3所示的测量电路,测量额定电压为 UL的小灯泡的额定功率,其中R0为阻值已知的定值电阻,请把 下列实验步骤补充完整。 ①闭合开关S,把开关S'拨到　　　　    ,调节滑动变阻器,使 小灯泡正常发光。 ②保持滑动变阻器滑片位置不变,把开关S'拨到　　　　     测量小灯泡与R0串联后的总电压U。 ③可得出小灯泡的额定功率P额=　　　　    。 a b 初中物理 解析    (1)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡、电 流表、滑动变阻器应串联在电路中,电压表应并联在小灯泡 两端,结合图1可知,电流表与变阻器串联后再与灯并联,电压 表串联在电路中,是错误的,改接电路图如答案图所示;(2)为 了保护电路,在连接电路时,开关要处于断开状态,同时滑动 变阻器滑片位于阻值最大端,即B端;(3)闭合开关移动滑片P 直到电压表示数为2.5 V,由图2知,电流为0.26 A,则小灯泡的 额定功率:P=U额I=2.5 V×0.26 A=0.65 W;(4)实验步骤:①闭合 开关S,把开关S'拨到a,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光; 初中物理 ②保持滑动变阻器滑片位置不变,把开关S'拨到b测量小灯泡 与R0串联后的总电压U;③根据串联电路电压的规律,R0两端 电压为U-UL,由串联电路电流的特点和欧姆定律可知,小灯泡 正常发光时的电流IL=I0= ,可得出小灯泡的额定功率: P额=ULIL=UL× = 。 初中物理 类型二　安阻法测电功率 2.(新考法·设计实验)(2024辽宁大连期末)在“测量小灯泡额 定功率”的实验中,提供的器材有:铭牌上仅能看清标有 “0.3 A”字样的小灯泡、电源、电压表、电流表、滑动变 阻器、开关、导线若干。 初中物理 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整; 答案　如图所示 (2)闭合开关,移动变阻器的滑片,同时观察　　　　    表示数; (3)此小灯泡正常发光时电压表示数如图乙所示,小灯泡的额 定功率为　　　　    W; 电流 0.75  初中物理 (4)在实验过程中,某组同学电压表发生故障,现增加电阻箱 和单刀双掷开关,设计了如图丙、丁两种方案,则能测出灯泡 额定功率的方案是　　　　    (选填“丙”或“丁”),简单 描述测量方法　　　 　     　　　　      　　　　      (用符号表示出需要记 丙 将S2置于b,移动滑片,使电流表示数为I额,保持滑片的位置不动,将S2置于a,调节电阻箱的旋钮,使电流表的示数仍为I额,记下电阻箱连入电路中的电阻为R箱 录的物理量,灯泡的额定电流用I额表示);用已知量和测量量表示灯泡额定功率P额=　　　　    。 R箱 初中物理 解析    (1)小灯泡额定电流为0.3 A,故电流表选用小量程与 灯泡和开关串联在电路中,如答案图所示; (2)为了使灯泡正常发光,应让电流表示数为额定电流,故闭合 开关,移动变阻器的滑片,同时观察电流表示数; (3)由图甲可知,电压表选用小量程;由图乙可知,电压表示数为 2.5 V,则小灯泡额定功率为PL=ULIL=2.5 V×0.3 A=0.75 W; 初中物理 (4)丁图中,电流表与灯串联,无论S2置于a、b,灯两端的电压都 等于电源电压,不能使灯正常发光,不能测出灯泡额定功率,故 丁图错误;丙图中,将S2置于b,移动滑片,使电流表示数为I额,则 灯正常发光;保持滑片的位置不动,将S2置于a,调节电阻箱的旋钮,使电流表的示数仍为I额,记下电阻箱连入电路中的电阻为R箱,则灯正常发光时的电阻等于R箱;灯的额定功率:P额= R箱,丙图正确。 初中物理 类型三　转换法测电功率 3.(2023山东嘉祥祥城中学期末)小军同学在“测定小灯泡电 功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路,其中电源电 压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝电阻约为12 Ω)。 初中物理   (1)为了能够顺利完成该实验探究,下列三种规格的滑动变阻 器应选用　　　　    (填“A”“B”或“C”)。 A.规格为“10 Ω    5 A”的滑动变阻器 B.规格为“20 Ω    0.2 A”的滑动变阻器 C.规格为“30 Ω    0.5 A”的滑动变阻器 C (2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表无示数,电流表有示数。若电路只有一处故障,则故障原因是　　 　　    。 小灯泡短路(或电压表短路) 初中物理 (3)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压 变化的关系图像(如图乙所示),分析图像可知:小灯泡的额定 功率为　　　　    W。 (4)完成上述实验后,小军同学又想测量额定电压为U额的小 灯泡的额定功率,但发现电流表已损坏,于是他又找来了两个 0.625 开关和一个定值电阻,设计了如图丙所示的电路。已知电源 电压恒为U,定值电阻的阻值为R0,请你完成下面实验步骤: 初中物理 ①　　　 　    (填写S、S1、S2的通断情况),调节 滑动变阻器的滑片使电压表示数为　　　　    ; ②　　　 　    (填写S、S1、S2的通断情况),保持 滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为U1; ③灯泡额定功率的表达式为P额=　　　　    。 闭合开关S、S1,断开S2  U-U额 闭合开关S、S2,断开S1 U额·  初中物理 解析    (1)由题意可知,灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的 电流约为IL= ≈0.21 A>0.2 A;由串联电路的电流、电压 特点和欧姆定律可得,灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路 的电阻R滑= = = ≈16.7 Ω>10 Ω;所以选 择C;(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终 不发光,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明 与电压表并联的电路短路(或电压表短路),即故障原因是小 灯泡短路(或电压表短路);(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为 初中物理 2.5 V时,通过灯泡的电流为0.25 A,小灯泡额定功率为PL=ULIL =2.5 V×0.25 A=0.625 W;(4)实验步骤:①闭合开关S、S1,断开 S2,调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为U-U额;②闭合开关 S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数 为U1;③在步骤①中,灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表并联 在R0和滑动变阻器两端,根据串联电路电压规律可知,当电压 表示数为U-U额时,灯泡正常发光;在步骤②中,灯泡、R0和滑 动变阻器仍串联,电压表测R0两端的电压,因电路的连接关系 初中物理 没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光, 根据串联电路电流的规律可知,灯的额定电流为I额=I0= =  ,则小灯泡额定功率为P额=U额I额=U额· 。 初中物理 类型四　电能表法测电功率 4.(新考法·分析论证)(2024河南新安期末)某学校科技社团课 下用电能表和停表测量一个电水壶的实际电功率,他们所用 的电能表如图所示,用家庭电路电源供电,请回答相关的问 题。 初中物理 (1)电能表的转盘上有一个小红点,可以方便他们记录转盘转 动的圈数,在测量过程中,当他们第一次看到红点时,此刻应 该是　　　　    。 A.计时的起点 B.转动一圈结束后的时间点 (2)他们只让该电水壶工作,发现电能表转盘3 min转过100转, 则这段时间内电水壶消耗的电能是　　　　    ,电水壶的实 际功率是　　　　    。 (3)你认为这个电能表在测量过程中能正常工作吗?说出理由 　　　 　    。 0.05 kW·h 1 000 W 能,电能表能负载的最大功率大于1 000 W A 初中物理 A.根据规定时间记录转动圈数 B.根据转动圈数记录所用时间 C.都可以 (5)要想测量结果更加准确,请你提出一个改进的方法: 　     　　    。 使用精确程度更高的电能表 (4)在测量的过程中,是根据转动圈数记录所用时间还是根据 规定时间记录转动圈数?请做出选择　  。 B 初中物理 解析    (1)电能表的转盘上有一个小红点,可以方便他们记录 转盘转动的圈数,在测量过程中,当他们第一次看到红点时, 此刻应该是计时的起点,选A;(2)电能表转盘3 min转过100转, 则这段时间内电水壶消耗的电能是W= =0.05 kW·h=1.8×105 J,电水壶的实际功率是P= = =1 000 W;(3)电能表能负载的最大功率P0=UI=220 V×10 A=2 200 W>1 000 W,这个电能表在测量过程中能正常工作; 初中物理 (4)在测量的过程中,根据转动圈数记录所用时间更加准确,故选B;(5)要想测量结果更加准确,可以使用精确程度更高的电能表。 初中物理 类型五　等效替代法测电功率 5.(2023辽宁沈阳雨田实验学校期末)小明利用如图甲所示电 路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5 V,电阻 约为10 Ω。实验室有如下器材:电源(电压为6 V)、电流表(0 ~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、开关各一个,导 线若干,滑动变阻器两只:R1(20 Ω    0.5 A)、R2(50 Ω    0.5 A)。 初中物理 初中物理 (1)闭合开关,改变滑动变阻器连入电路的电阻,多次测量,小 明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图 乙),则小灯泡的额定功率为　　　　    W。 (2)灯泡的功率测量完毕,小明用5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、2 5 Ω的定值电阻更换电路中的灯泡,探究电流跟电阻的关系, 得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,则小明应选用 滑动变阻器　　　　    (选填“R1”或“R2”)。 (3)小明在继续实验时发现电流表突然损坏,于是又找来了一 个阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,已知电源 0.625  R2 初中物理 电压为U且保持不变,也可以测出另一额定电压为U额的小灯 泡的额定功率,请将步骤补充完整: ①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为　　　　    ; ②只闭合　　　　    ,保持滑片P不动,读出电压表的示数为 U1; ③小灯泡的额定功率P=　　 　　    (用U、U1、U额、R0表 示)。 U额 S、S1 U额·  初中物理 解析    (1)由图乙可知,小灯泡的电压为额定电压2.5 V 时,通 过的电流为0.25 A,所以小灯泡的额定功率为P额=ULI=2.5 V× 0.25 A=0.625 W;(2)由图丙可知,每组对应的电流与电阻的乘 积U定一定,为2.5 V,说明定值电阻两端的电压保持2.5 V不变; 根据串联电路电压规律可得,滑动变阻器两端的电压为U滑= U-U定=6 V-2.5 V=3.5 V,当接入阻值为25 Ω的定值电阻时,根 据串联电路的分压规律可知,变阻器接入电路的电阻最大,根 据分压规律,则有R滑∶R定=U滑∶U定,即R滑∶25 Ω=3.5 V∶2.5 V,解得R滑=35 Ω,所以应选择滑动变阻器R2;(3)实验步骤:①只 初中物理 闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为U额;②只闭合S、S1, 保持滑片P不动,读出电压表的示数为U1;③在步骤②中,R0和 滑动变阻器串联,电压表测R0两端电压,根据串联电路电压规 律和分压规律得 = ,解得R滑= ×R0;在步骤①中, 灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,当灯泡两端 电压为U额时,灯泡正常发光,由于滑动变阻器连入电路的电 阻不变,根据串联电路电压规律,变阻器两端电压为U滑=U-U额, 初中物理 此时通过灯泡的电流为I额=I滑= = = , 则小灯泡的额定功率为P=U额I额=U额· 。 初中物理 初中物理 谢谢观看 $$