1、专题五 特殊方法测电功率类型一 安阻法测电功率1(2022遂宁)小志同学在“测量小灯泡电功率”实验中,用到的器材有:新干电池两节、小灯泡(标有0.3 A)1个、电流表1个、电压表1个、滑动变阻器1个、开关1个,导线若干。(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整。(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小)解:如图甲所示(2)连接好电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数接近3 V,造成这一现象的原因可能是_(填序号)。A小灯泡短路B小灯泡开路C滑动变阻器短路D滑动变阻器开路B(3)排除故障,进行实验,当电流表的示数如图乙时,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器
2、的滑片P向_(选填“A”或“B”)端移动,当电流表示数达到0.3 A时,电压表的示数如图丙,则小灯泡的额定功率为_W。(4)小刚用相同的器材进行该实验时发现电压表损坏,他找来一只阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,也可测出小灯泡的额定功率。主要的操作步骤如下:把电流表接在a处,闭合开关,调节滑片P,使电流表的示数为I额;保持滑片P的位置不变,断开开关,把电流表接在b处,闭合开关,读出电流表的示数为I;计算得出小灯泡的额定功率P额_(用R0、I额、I表示)。A0.75I额(II额)R02下面是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程,其中电源电压为6 V,小灯泡的额定电压为2.5 V(灯丝
3、电阻约为12)。(1)小明连接的实物电路如图甲所示,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“”,并补画出正确的连线。解:如图甲所示(2)纠正电路错误后,闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的_(选填“左”或“右”)端移动,才能使电压表的示数为2.5 V。(3)移动滑片P,记录多组电压表和电流表的示数,并绘制出如图丙所示的IU图象。根据图象信息,可计算出小灯泡额定功率是_W。(4)完成上述实验后,小梁设计了如图丁所示的电路,也测出了灯泡的额定功率。已知R025,请完成下列实验步骤:闭合开关S、S1,断开S2,移动
4、滑动变阻器滑片,使电流表的示数为_A;再将开关S1断开,闭合S、S2,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电流表的示数I;灯泡额定功率的表达式P额_(用已知量和测量量表示)。左0.6250.12.5 V(I0.1 A)类型二 伏阻法测电功率3小华在测量小灯泡电功率的实验中所用小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)小华连接的电路如图甲所示,其中有一根导线连接不规范,请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线,将其改正。解:如图甲所示(2)实验中测出小灯泡在2.0 V时的功率后,要测量其额定功率,应向_(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数达到额定电压时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额
5、定功率为_W。(3)小华还想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,于是向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,设计了如图丙所示的电路图,顺利完成了实验,请将其实验步骤补充完整。右0.65按电路图连接电路;闭合开关S1,S2接_(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_V;保持滑动变阻器滑片的位置不变,_(用相应的字母表示测出的物理量);灯泡额定功率的表达式P额_(用已知量和测量量表示)。12.5S2接2,读出电压表示数为U2.5 V(U2.5 V)R04(2022十堰)如图是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电
6、压为2.5 V,电阻为10 左右。(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。解:如图甲所示(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动,电压表示数接近3 V且保持不变。为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,_(选填“小明”或“小芳”)排除故障的操作是正确的。(3)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过小灯泡的电流与其两端电压关系的图象如图乙。根据图象可得小灯泡的额定功率为_W。研究发现,通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,原因是_。小芳0.625小灯泡的阻值和温度有
7、关(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙电路图,操作步骤如下:断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额;_,断开S2,闭合S1,记下此时电压表示数为U;则小灯泡额定功率表达式P额_(用U额、U和R0表示)。保持滑动变阻器位置不变U 额(UU 额)R05(2022绥化)在“测量小灯泡的额定功率”实验中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。(1)实验原理是_。(2)图甲中有一根导线多余导致电路错误,请在这根导线上打“”。解:如图甲所示PUI(3)改正电路错误后,在闭合开关前,应将图甲中滑动变阻器的滑片调至
8、_(选填“A”或“B”)端。(4)闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是_(填序号)。A更换小灯泡B检查电路是否断路C移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光(5)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为_W。BC0.75(6)小华用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为R0。实验步骤如下:只闭合开关S、S1,调节R2,使电压表的示数为U额;只闭合开关S、S2,调节R1,使电压表的示数仍为U额;接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1;再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表示数为U2,则小灯泡额
9、定功率的表达式P额_ (用U额、R0、U1、U2表示)。U 额 2(U1U2)U2R0类型三 等效替代法测电功率6在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为3 V,小灯泡额定电压为2.5 V。(1)图甲是小明同学已连接的电路,有一根导线的一个接头接错,请在需要改动的导线上打“”,并在图上用笔画线改正。解:如图甲所示(2)小明同学连接好电路后,闭合开关,逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不偏转,出现此现象的原因可能是_。(3)故障排除后,闭合开关,进行实验,并做好数据记录,图乙的IU图象是小明根据多组实验数据绘制的,根据图象可得小灯泡正常发光时的额
10、定功率是_W。(4)完成实验后,爱动脑筋的小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法,添加电阻箱和单刀双掷开关S2,设计了如图丙所示的电路,请将以下步骤补充完整。小灯泡断路0.5检查电路无误后,将开关S1闭合,将开关S2与1接线柱接通,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为U额;将S2与2接线柱接通,滑动变阻器滑片的位置_(选填“左移”“右移”或“不变”),改变电阻箱R1的阻值,使电压表示数仍为U额,读取电阻箱的数值为R0;小灯泡的额定功率P额_(用已知量和测量量的符号表示)。不变U 额 2R07小明设计了如图所示的电路,测出了一只小灯泡的额定功率,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_。(3)将R1的滑片调至最左端,记下电流表的示数I1;再将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额_(用R0、I额、I1、I2表示)。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I 额 2I2R0I1I2