人教版九年级物理全册第十八章 电功率 专题训练五 特殊方法测量电功率Word文档下载推荐.docx

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（2）正确连接电路后进行实验，记录的数据如下表所示。

当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图4所示，小灯泡的额定功率为__________W。

实验次数

1

2

3

4

5

电压/V

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

电流/A

0.24

0.32

0.385

0.44

电功率/W

（3）分析表中数据可得出结论：

小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________。

根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0＝________Ω的定值电阻。

图5

（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图5所示的电路，所用电压表量程为“0～15V”，请将以下实验步骤补充完整。

①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________；

②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0；

③小灯泡的额定功率：

P额＝__________（用U额、U0、R0表示）。

若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡的额定功率比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。

4．小明设计了如图6所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。

已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。

请将实验步骤补充完整。

图6

（1）______________________（填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________，小灯泡正常发光。

（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，________________________（填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。

（3）小灯泡额定功率的表达式为P额＝____________________（用已知量和所测物理量符号表示）。

类型2　安阻法测电功率

5．（多选）如图7所示，几名同学在只有电流表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx电功率的电路，其中不可行的是（　　）

图7

6．“测量小灯泡的额定功率”的实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡（U额为3.8V）、定值电阻R0（阻值为10Ω）、开关及若干导线。

图8

（1）根据图8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，发现灯泡不亮，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，此时电流表A1的示数如图丙所示，该示数为________A，则小灯泡的额定功率为________W。

7．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时的电阻约为8Ω。

图9

（1）在图9甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。

（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了________（选填“短路”或“断路”）。

（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为________V；

此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________（选填“左”或“右”）端移动。

（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图10（a）所示的I－U图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率是________W。

图10

（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图（b）所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0，实验步骤如下，请补充完整：

①________________________________________________________________________；

②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝________。

类型3　等效替代法测电功率）

8．有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下实验：

图11

（1）他连接了如图11甲所示的电路，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是________（选填字母）。

A．拧紧开关两端的接线柱

B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱

（2）他测量小灯泡额定功率的实验原理是________（填公式），图甲中________（填仪器名称）的量程选择不合理。

（3）排除故障后，正确连接电路，使小灯泡正常发光，此时电压表示数如图乙所示为________V，小灯泡的额定功率为________W。

（4）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤：

①闭合开关S1，开关S2连接b，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a，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表达式为P额＝________（用字母表示）。

9．小明利用电压表和电阻箱测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电功率PL。

他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图12所示。

图12

（1）请只添加两条导线完成如图所示的实验电路的连接。

（2）请把小明的实验步骤补充完整：

①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；

②断开开关S3，闭合开关S1、S2，______________，调节电阻箱接入电路的阻值R0，使电压表的示数仍然为2.5V，记录实验数据。

（3）请用已知量和测量量表示出PL，PL＝________。

答案

1．C　[解析]图A中，定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压，示数为U1，通过小灯泡的电流为I＝

，小灯泡的电功率是P＝U1I＝

。

图B中，定值电阻和小灯泡串联，电压表测量定值电阻两端的电压，示数为U2，小灯泡两端的电压为U1＝U－U2，通过小灯泡的电流为I＝

，则小灯泡的电功率是P＝U1I＝

图C中，定值电阻和小灯泡并联，电压表测量电源电压，电源电压已知，电压表的测量是多余的，无法求出通过小灯泡的电流，因此无法测出小灯泡的电功率。

图D中，当开关闭合时，电压表测电源电压，示数为U，当开关断开时，定值电阻R与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端电压，示数为U1，通过小灯泡的电流为I＝

2．

（1）电流表　

（2）①最大　②2.5　（3）0.75W

[解析]

（1）R0的阻值已知，根据电压表V2的示数，由欧姆定律I＝

可计算出电路中的电流，故虚线框内的元件组合体相当于电流表。

（2）①连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处；

②由题意知，需要测小灯泡的额定功率，而小灯泡只有在额定电压下的功率才是额定功率，故移动滑片，使电压表V1的示数为小灯泡的额定电压，即2.5V。

（3）实验过程中，当电压表V1的示数为2.5V时，R0两端电压U2为1.5V，电路中的电流：

I＝

＝

＝0.3A，则小灯泡的额定功率：

P＝U1I＝2.5V×

0.3A＝0.75W。

3．

（1）如图所示　

（2）1.05　（3）增大　10　（4）5.5V　

　偏小

[解析]

（1）根据小灯泡的额定电压U额＝2.5V、额定功率小于1.2W可得出其额定电流小于I＝

＝0.48A，所以电流表应使用0～0.6A的量程。

（2）电流表的示数为0.42A，所以此时小灯泡的电功率为P额＝U额I额＝2.5V×

0.42A＝1.05W。

（3）从表中可看出当电流最大时，电压表示数为3V，此时电阻R0和滑动变阻器分得的电压为U′＝U－UL＝8V－3V＝5V，所以可得出R0和变阻器接入电路的阻值之和为R＝

≈11.4Ω，说明选用的是R0＝10Ω的定值电阻。

（4）①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，此时R0和变阻器串联，电压表测R0和变阻器两端的总电压，要使灯泡正常工作，则R0和变阻器分到的电压为8V－2.5V＝5.5V，所以应调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为5.5V；

②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，此时电压表测量的是电阻R0两端的电压，读出电压表示数为U0，则电路中的电流应为I′＝

；

P额＝U额I′＝

若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，则会导致电路中的电流减小，计算出来的额定功率也偏小。

4．

（1）闭合S、S2，断开S1　U－U额

（2）闭合S、S1，断开S2

（3）U额×

×

（U－U滑）

[解析]

（1）闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U－U额，小灯泡正常发光。

（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑。

（3）在

（1）中，定值电阻短路，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，调节其示数为U－U额，根据串联电路电压的规律，灯泡两端电压为额定电压；

在

（2）中，灯泡短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有：

，则R滑＝

R0；

在

（1）中，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流即灯泡的额定电流：

IL＝

（U－U滑）；

则小灯泡额定功率的表达式：

P额＝U额IL＝U额×

（U－U滑）。

5．BD

6．

（1）如图所示　

（2）A

（3）灯泡断路　R0短路

（4）0.38　0.7　1.216

[解析]

（1）变阻器按“一上一下”连入电路中，电流表A2与定值电阻R0串联后与灯泡并联。

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处，即A端。

（3）电流表A1测干路电流，电流表A2测定值电阻中的电流，正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，两电流表有示数且相同，则两电流表串联在电路中，故障可能是灯泡断路或R0短路。

（4）定值电阻R0的阻值为10Ω，灯泡的额定电压为3.8V，灯泡在额定电压下正常发光，由欧姆定律可知，移动滑动变阻器的滑片，当电流表A2的示数为I′＝

＝0.38A时，小灯泡正常发光；

电流表A1的示数如图丙所示，为0.7A，由并联电路电流的规律，灯泡的额定电流为IL＝0.7A－0.38A＝0.32A，则小灯泡的额定功率为P＝ULIL＝3.8V×

0.32A＝1.216W。

7．

（1）如图所示

（2）断路　（3）2.2　右　（4）0.75

（5）①闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额

③R0（I－I额）I额

[解析]

（1）灯泡正常发光时的电流约为I＝

≈0.3A，所以电流表选用小量程，电流从其正接线柱流入，从负接线柱流出。

（2）电流表无示数，说明电路断路；

电压表有示数，说明电压表的正、负接线柱与电源两极相连。

因此电路故障为灯泡断路。

（3）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，故其示数为2.2V。

要使灯泡正常工作，灯泡两端电压需从2.2V增大到2.5V，就要减小变阻器两端的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，故应将滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V。

（4）由图象可知，灯泡在2.5V电压下工作时的电流为0.3A，故小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×

（5）实验步骤：

①闭合开关S、S2，断开开关S1，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数为I额；

②闭合开关S、S1，断开开关S2，记录此时电流表的示数为I；

③算出小灯泡的额定功率。

实验分析：

通过定值电阻R0的电流：

I0＝I－I额，

定值电阻R0两端的电压：

U0＝I0R0＝（I－I额）R0，

因为灯泡两端的电压等于定值电阻两端的电压，

所以灯泡的额定功率为P额＝U0I额＝R0（I－I额）I额。

8．

（1）B　

（2）P＝UI　电流表

（3）2.4　1.2　（4）I1　I12R0

[解析]

（1）他连接了如图甲所示的电路，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电路可能断路，电压表的示数接近3V保持不变，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的部分断路了，为了排除故障，接下来的操作合理的是拧紧小灯泡和它两端的接线柱。

（2）他测量小灯泡额定功率的实验原理是P＝UI；

灯泡的额定电流为0.5A，则电流表应选用小量程，故图甲中电流表的量程选择不合理。

（3）电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.4V×

0.5A＝1.2W。

（4）小强对实验进行了拓展，利用的是等效替代法：

①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I1；

③在①中，灯泡与变阻器串联，电流表测电路中的电流，电流表示数为I1，灯泡正常发光；

在②中，电阻箱与变阻器串联，使电流表示数仍为I1，则电阻箱的阻值R0等于灯泡正常发光时的电阻，则小灯泡的额定功率为P额＝I12R0。

9．

（1）如图所示

（2）②保持滑片位置不变

（3）

[解析]（3）因变阻器连入电路中的阻值大小不变，电压表示数保持不变，根据等效替代法，电阻箱的阻值R0与灯泡正常发光时的电阻大小相等，所以灯泡的额定功率的表达式为P＝