专题24 伏安法测电功率-2020-2021九年级物理同步专题剖析（解析版）.doc

专题24 电功率的测量 特殊法测额定功率电功率的测量分为专业的功率表测量，也可以根据电能表消耗的电能（转过的圈数）和时间t进行测量测量原理：还可以根据，通过测量电压和电流来间接测量电功率，也是教材重点讲述的方法在测量电功率实验中，又分为测量用电器的实际功率和额定功率，测量额定功率属于测量电功率中的一种特殊情况，也是中考常考的题型，常常出现在实验探究题中，作为拓展延伸内容出现，属于电学内容的难点电功率的表达式给出了一种测量额定功率的方法，叫伏安法但是缺少电流表或电压表的情况下就需要通过特殊方法来进行测量，大致将测量方法分为伏阻法、安阻法、替代法等在中考中，常常出现的是已知额定电压的题型，所以本讲只是针对额定电压情况，对于已知额定电流情况不作讨论 伏阻法测量小灯泡的额定功率▲ 题型一例1.一位同学想要测量额定电压为的小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电压表2个，1个单刀单掷开关、导线若干实验步骤：（1）如图连接电路，开关断开，滑动变阻器阻值调到最大；（2）闭合开关S，调节滑片P，使电压表V的示数为；（通过调节滑动变阻器，让小灯泡两端电压等于已知额定电压，即让小灯泡正常发光）（3）不改变滑片P的位置，记下此时电压表V0的示数，则电路中的电流；（4）小灯泡的额定功率▲ 题型二例2.一位同学想要测量额定电压为的小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电压表1个，3个单刀单掷开关、导线若干。

实验步骤：（1）如图连接电路，开关断开，滑动变阻器阻值调到最大；（2）闭合S和S1，断S2，移动滑片P，使电压表的示数等于灯泡的额定电压；（第一步的目的一样，通过调节滑动变阻器，让小灯泡两端电压等于已知额定电压，即让小灯泡正常发光）（3）保持滑片的位置不变，断开开关S1，再闭合开关S2，读出电压表示数为；（第二步的目的一样，在滑动变阻器位置不变时，通过调节开关，改变电表的测量对象，用符号表示出电表前后的物理量，得到未知量的表达式）（4）小灯泡额定功率（第三步的目的一样，书写表达式，格式为：）▲ 题型三例3.一位同学想要测量额定电压为的小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电压表1个、1个单刀单掷开关、1个单刀双掷开关、导线若干实验步骤：①按设计电路图连接电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；②闭合开关S、将S1拨到触点1，移动滑片，使电压表的示数为额定电压；③闭合开关S，将S1拨到触点2，滑片位置保持不变，记录电压表的示数；④小灯泡的额定功率表达式为 注意：（1）实验中单刀双掷开关的作用是改变电表的测量对象，没有改变灯泡和已知电阻的串、并联情况，即二者前后连接方式应相同、二者都要接入电路（串联仍为串联，并联仍为并联）；（2）实验中滑动变阻器的作用是让小灯泡获得额定电压值，即能够正常发光。

在后续实验中，滑动变阻器的滑片不能再移动；▲ 题型四（替代法）例4.小灯泡的额定电压为，为了测量小灯泡的额定功率，小华设计了如图所示的电路L是小灯泡，R是电阻箱，RP是滑动变阻器，两个开关实验步骤：①按图连接实物，连接过程中开关断开，滑动变阻器调节到阻值最大处；②闭合S2，断开S1，调节滑动变阻器直到电压表示数为灯泡额定电压；③保持滑动变阻器滑片不动，断开S2，闭合S1，调节电阻箱，使电压表示数变为，记录电阻箱阻值R；④小灯泡额定功率为 方法解读：实验中借助电阻箱来测量小灯泡的电阻，然后根据求出小灯泡的额定功率，除了用电压表，还可以采用电流表进行测量，其目的都是让电阻箱示数等于小灯泡的电阻，所以也叫替代法电压表在实验中起到标志性作用 安阻法测量小灯泡的额定功率▲ 题型一例5.一位同学想要测量额定电压为的小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电流表2支、开关、导线若干实验步骤：（1）如图连接实物电路，开关断开，滑动变阻器阻值调到最大；（2）闭合开关S，调节滑片P的位置，使电流表A0的示数I0等于，表示灯泡此时正常发光；（3）不改变滑片P的位置，记下电流表A的示数；（4）小灯泡的额定功率 ▲ 题型二例6.一位同学想要测量额定电压为的小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电流表各一个，三个单刀单掷开关、导线若干。

1）如图连接实物电路，开关断开，滑动变阻器阻值调到最大；（2）闭合S和S1，断开S2，移动滑片P，使电流表的示数为U额/R0，表示灯泡此时正常发光；（3）闭合S2，断开S1,保持滑片的位置不变，读出电流表的示数为；（4）小灯泡额定功率 ▲ 题型三例7.一位同学想要测量额定电压为的小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电流表各一个，1个单刀双掷开关、导线若干1）如图连接实物电路，开关断开，滑动变阻器阻值调到最大；（2）闭合S1，S2掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为U额/R0；（3）闭合S1，S2掷向接线柱2，保持滑片P的位置不变，读出电流表示数为；（4）小灯泡额定功率为 实验评估：①实验中，单刀双掷开关的作用是改变电表的测量对象，相当于减少电表的个数；②电路中的电表都为理想电表，即不考虑电流表的分压作用和电压表的分流作用1.如图所示是小刚同学测量小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电压表有明显示数，电流表示数为零，若故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，则下列判断正确的是（　　）A.变阻器R短路 B.变阻器R断路 C.灯L短路 D.灯L断路【答案】D【解析】由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；当闭合开关时，小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路是断路；而电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，且故障只出现在变阻器R和灯L中的一处，所以故障是与电压表并联的灯泡断路。

故选：D2.研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验下列关于该实验的说法，不合理的是（　　）A.该电路所示实验研究电功率与电压的关系 B.该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比 C.小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较 D.该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同【答案】B【解析】A、从图可知两灯泡串联，通过两灯泡的电流相同，所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系；故A正确；B、两个灯泡亮度不同，间接反映电功率大小，但是由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以不能得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误；C、为了判断灯泡的功率大小，我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大故C正确；D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、L2规格不同，则灯泡两端的电压不同，因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系；故D正确故选：B3.将两只电压表按图所示电路连接探究电功率与电压的关系”，下列说法错误的是（　　）A.小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断 B.选用的两只小灯泡规格必须相同 C.将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同 D.将其中一只电压表移接到电源两端也可以完成实验【答案】B【解析】A、灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以小灯泡的实际电功率可以通过灯泡的亮度来判断，故A正确；B、探究电功率与电压的关系时，应控制电流相等，而两灯的电压不同，由欧姆定律可知两灯的电阻应不同，即两只小灯泡的规格不同，故B错误；C、将小灯泡串联是为了控制通过灯泡的电流相同，故C正确；D、探究电功率与电压的关系时，应控制电流相等，比较两灯的电压大小，若将其中一只电压表移接到电源两端，根据串联电压的规律可得出另一个灯的电压，所以也可以完成实验，故D正确。

故选：B4.在“测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（　　）A.灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置 C.电流表的示数 D.电压表的示数【答案】D【解析】在实验中，当移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，测出小灯泡在不同电压小工作时的电流强度，并计算出对应的电功率；故选：D5.如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻R的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，无论直接还是间接均不能求出灯泡电功率的电路是（　　）A. B. C. D.【答案】C【解析】A、图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，示数计为U1.根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I＝，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I＝；B、图中定值电阻和小灯泡并联，电流表测量干路的总电流I，小灯泡两端的电压等于电源电压U.根据欧姆定律和并联电路电流的特点，通过小灯泡的电流表达式为I1＝I﹣，则小灯泡电功率的表达式是P＝UI1＝U（I﹣）；C、图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功率；D、图中定值电阻和小灯泡串联，电压表测量的是定值两端的电压，示数计为U2.根据欧姆定律和串联电路电压和电流的特点，小灯泡两端的电压为U1＝U﹣U2，通过小灯泡的电流表达式为I＝，则小灯泡电功率的表达式是P＝U1I＝。

故选：C6.小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样1）如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；（2）连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是　C　（选填标号）；A.更换小灯泡B.检查开关是否闭合C.移动滑动变阻器滑片D.检查电压表是否断路（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　A　（选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为　1.25　W；（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻请完成下列操作：①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　A　（选填“A”或“B”），移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝　＝　答案】见试题解答内容【解析】（1）电压表应并联到灯泡的两端，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用的是小量程；如图所示：；（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，说明电路是通路，由于滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流的大小，观察灯泡是否发光，故C正确；（3）图乙中电压表选用0﹣3V的小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.9V；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.9V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律。