專題七測(cè)電功率類型一伏安法測(cè)電功率1.在測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為3 V且保持不變,小燈泡額定電壓是2.5 V。(1)為完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲連接完整(滑片向右滑動(dòng)時(shí)電阻變大)。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2 V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)通過小燈泡的電流為A;為了測(cè)出小燈泡的額定功率,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向移(選填“左”或“右”),使電壓表的示數(shù)為2.5 V。 (3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,記下多組電壓表及對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù),并畫出圖丙所示的I-U圖像,從圖像中可算出小燈泡的額定功率為W。 2.孫雯同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)。被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5 V,電阻約為10 。實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓為6 V)、電流表(00.6 A、03 A)、電壓表(03 V、015 V)、開關(guān)各一只,導(dǎo)線若干,滑動(dòng)變阻器R(50 0.5 A)。(1)電壓表應(yīng)選用擋。 (2)如圖1是她實(shí)驗(yàn)的電路,但連接不完整,請(qǐng)你幫她完成電路的連接,要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),小燈泡變亮。(3)實(shí)驗(yàn)電路接好后,合上開關(guān)時(shí),她發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障,主要有下表所列的兩種情況,請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)象和檢測(cè)結(jié)果指出故障的可能原因。故障現(xiàn)象檢測(cè)故障原因小燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,現(xiàn)象不變小燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無示數(shù)取下小燈泡,兩表的示數(shù)不變(4)排除故障后,小明測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)如圖2甲和乙所示,請(qǐng)你替小明把電流表和電壓表的示數(shù)記在表中,并計(jì)算小燈泡的額定功率。實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓表示數(shù)電流表示數(shù)小燈變暗程度功率12.0 V0.20 A暗0.4 W2正常發(fā)光33.0 V0.28 A較亮0.84 W(5)小明分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn):當(dāng)燈絲兩端電壓改變時(shí),燈絲電阻也在改變。你認(rèn)為引起燈絲電阻變化的原因是:。 類型二電能表測(cè)電功率3.小明家節(jié)能燈上的銘牌模糊不清,他想利用家里的電能表測(cè)量節(jié)能燈的額定電功率。(1)如圖是小明家的電能表,可知用電器總功率不能超過W; (2)小明研究節(jié)能燈耗能情況時(shí),觀察到1 min內(nèi)電能表指示燈閃爍了50次,由此可知電路中電流做功的功率為W; (3)小明感到此結(jié)果與普通節(jié)能燈的功率明顯不符,其原因最可能是。 A.小明家的節(jié)能燈比較特殊,功率很大B.小明在時(shí)間測(cè)量中存在一定的誤差C.小明沒有完全關(guān)閉其他的用電器(4)小明解決了研究中存在的問題后,再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)1 min時(shí),電能表指示燈還未閃爍,因此無法計(jì)算節(jié)能燈的電功率,請(qǐng)你分析,以下 方案能更好地幫助小明測(cè)出節(jié)能燈的電功率。A.測(cè)量3 min內(nèi)電能表指示燈閃爍的次數(shù),計(jì)算出節(jié)能燈的電功率B.測(cè)量電能表指示燈閃爍3次所用時(shí)間,計(jì)算出節(jié)能燈的電功率4.一家庭用的白熾燈標(biāo)有“220 V?W”字樣,額定功率數(shù)值已模糊不清。小明想到利用如圖所示的家庭電能表表盤上標(biāo)有“3 200 imp/(kW·h)”,表示每消耗1 kW·h的電能,指示燈閃爍3 200次也能測(cè)出其額定功率。(1)該電能表允許通過的最大電流是A; (2)為完成實(shí)驗(yàn),還需補(bǔ)充的一個(gè)器材是; (3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出測(cè)量該白熾燈電功率的實(shí)驗(yàn)方案,寫出合理的實(shí)驗(yàn)步驟及最終表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)步驟:  最終表達(dá)式(用所測(cè)出的物理量表達(dá)):。 類型三特殊方法測(cè)電功率5.(2018·山西模擬)在“測(cè)量小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡上標(biāo)有“3.8 V”的字樣,電源電壓恒定不變。(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物電路連接完整,要求滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮。(2)閉合開關(guān)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),其故障原因可能是。 (3)排除故障后,開始實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為3.8 V,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.4 A,則小燈泡的額定功率是W。 (4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小紅又找來了一個(gè)阻值為R0的定值電阻和兩個(gè)開關(guān)。并借助部分現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,也測(cè)出了小燈泡的額定功率。請(qǐng)完成下列的實(shí)驗(yàn)步驟:閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8 V時(shí),停止移動(dòng)滑片; 保持滑片的位置不動(dòng),讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為U; 小燈泡額定功率的表達(dá)式為P額=(用已知量和測(cè)量量表示)。 6.(2019·改編預(yù)測(cè))在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為“2.5 V”,正常發(fā)光時(shí)的電阻約為8 。(1)在圖甲中,有一根導(dǎo)線未連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。(2)閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,電流表沒有示數(shù),電壓表有較大的示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了(選填“短路”或“斷路”)。 (3)移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,為V;此時(shí)要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(選填“左”或“右”)端移動(dòng)。 (4)移動(dòng)滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖丙所示的I-U圖像,由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率是W。 (5)完成上述測(cè)量后,不用電壓表,用如圖丁所示的電路也可測(cè)量已知額定電流的小燈泡的額定功率,已知小燈泡的額定電流為I額,定值電阻的阻值為R0,實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)補(bǔ)充完整:; 閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I;小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額=。 7.(2018·攀枝花)小明同學(xué)利用電流表和電阻箱測(cè)量小燈泡的功率,設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示的實(shí)物電路。(1)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)S1前,應(yīng)將滑片P移到滑動(dòng)變阻器的(選填“A”或“B”)端。 (2)閉合開關(guān)S1,將單刀雙擲開關(guān)S2扳向“1”,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,使電流表的示數(shù)為I1,如圖乙所示,I1=A。 (3)將開關(guān)S2扳向“2”,保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變,調(diào)節(jié)變阻箱的阻值R,使電流表的示數(shù)仍為I1,此時(shí)R=5 ;則步驟(2)中小燈泡的電阻R1=,測(cè)量小燈泡電阻的方法是(選填“控制變量法”或“等效替代法”)。 (4)步驟(2)中小燈泡的實(shí)際功率P1=W。 (5)若小燈泡的額定電流為I0=2I1,以下關(guān)于小燈泡額定功率P0與實(shí)際功率P1的數(shù)值關(guān)系,你認(rèn)為最有可能的是。 A.P0=2P1B.P0=3P1C.P0=4P1D.P0=5P1答案精解精析必勝題·測(cè)易1.答案(1)見解析(2)0.2左(3)0.6252.答案(1)03 V(2)如圖所示(3)滑動(dòng)變阻器下面兩個(gè)接線柱接入電路小燈泡斷路(4)2.5 V0.24 A0.6 W(5)燈絲的阻值隨溫度升高而增大3.答案(1)4 400(2)1 000(3)C(4)B4.答案(1)40(2)秒表(3)其他用電器開關(guān)斷開,只讓白熾燈發(fā)光;用秒表記錄下電能表指示燈閃爍n次所用時(shí)間t hP=n3 200t kW5.答案(1)如圖所示(2)小燈泡短路(3)1.52(4)S1和S3斷開S3,閉合S23.8V×(U-3.8V)R06.答案(1)如圖所示(2)斷路(3)2.2右(4)0.75(5)閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P,使電流表示數(shù)I1=I額R0(I-I額)I額7.答案(1)B(2)0.2(3)5等效替代法(4)0.2(5)D6