1、特殊方法測電功率特殊方法測電功率專題詮釋在進行“測電功率”的實驗時，常常用“伏安法”進行測量。但是實驗中如果受到特定條件的限制，如：缺電流表、缺電壓表等，此時，就要根據(jù)所給的實驗器材或實驗電路，利用特殊方法測出電功率。主要有以下幾種類型：方 法主要器 材電路圖步驟表送式按照電路圖連接實物電由于在串聯(lián)電汨，ZH寸電IK衣J1以仆制氾伏 阻電壓 表、 定值 電阻-t _匈E一兩端，閉合開關，調節(jié)滑動 變阻器滑片使電壓表示數(shù)為 U額，此時燈泡正常發(fā)光；路中，1 額=Iu, 貝U U額I法11.不改變滑動變阻器接入電路額=P額=U額x1-1 JlMm , d寸電IK衣 J1 以LKu兩端，閉合開關，測

2、出電壓UuUuRu按照電路圖連接實物電由于在路；將電流表和定制電阻并聯(lián)電安電流-ci_（A）IRu串聯(lián)，閉合開關，調節(jié)滑路中，阻 法表、定值 電阻 1_L動變阻器滑片使電流表示數(shù)U額Iu = -,此時燈泡正常發(fā)光；RuU L =Uu,貝u P 額=U額I不改變滑動變阻器接入電額=IuRuI路的阻值，將電流表和燈泡 L額1 / 7串聯(lián)，閉合開關，此時電流表示數(shù)就是燈泡的額定電流I等 效 替 代 法電流 表、 電阻箱典”. B1|按照電路圖連接實物電 路；閉合開關 Si,將S2與 A接觸，調節(jié)滑動變阻器滑片 U額. 使電流表不數(shù)I額一口，此時Rl燈泡正常發(fā)光；閉合開關Si,將S2與B接觸，不改變

3、滑動變阻器接入電路的阻 值，調節(jié)電阻箱使電流表示 數(shù)仍然為I額，記卜此時電阻 箱阻值Ru利用 等效替 代法，測 出燈泡 正常發(fā) 光時的 電阻，再 利用公 式計算 出額定功率電壓表、 電阻箱1 氣一木一11L 口J按照電路圖連接實物電 路；閉合開關Si,斷開S2, 調節(jié)滑動變阻器滑片使電壓 表示數(shù)為U額，此時燈泡正常 發(fā)光；閉合開關 S2,斷開 Si,不改變滑動變阻器接入電 路的阻值，調節(jié)電阻箱使電 壓表示數(shù)仍然為 U額，記T下此時電阻箱的阻值Ru利用 等效替 代法，測 出燈泡 正常發(fā) 光時的 電阻，再 利用公 式計算 出額定功率?類型一伏阻法測電功率1.如圖ZT7-1甲所示是測量標有“3.8/

4、”字樣的小燈泡額定功率的電路圖。特殊方法測電功率甲己丙圖 ZT7-1(1)連接電路時，開關應處于 狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應移到最 端。(2)當電壓表示數(shù)為3.8 V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，是 A,由此可得，小燈泡的額定功率為 Wo(3)在實驗中，小明把電流表與電壓表的位置互換，閉合開關后造成 (選填選項前的字母)。A.電流表被燒壞B.電壓表被燒壞C.小燈泡被燒壞D.小燈泡不亮(4)小強的電流表損壞了，老師告訴他已經(jīng)沒有電流表可換了，而給了他一個已知阻值為R的定值電阻和若干個開關，小強重新設計了如圖丙所示的電路，在不改變該電路連接的情況下，也能正確測出小燈泡的額定功率。正確連接電路后，接下來

5、的實驗步驟是：保持滑片位置不動，斷開開關Si,閉合開關S、S2,記下電壓表的示數(shù) U2；得出小燈泡額定功率的表達式P=。2.小明利用如圖ZT7-2甲所示的電路圖測量額定電壓為2.5 V小燈泡的額定功率。(1)閉合開關前，滑動變阻器滑片應調至 (選填a”或6”端。(2)閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但是電路各元件完好且連接無誤，則小燈泡不發(fā)光的原因是。(3)閉合開關后，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)為2.3 V,若要測量小 燈泡的額定功率，應將滑片p向(選填a”或6”端移動，使小燈泡正常發(fā)光， 此時電流表的讀數(shù)(如圖乙所示)為 A,小燈泡的額定功率是 Wo(4)小明利用電壓表和阻值為Ro的定值

6、電阻，也測出了此小燈泡的額定功率。他選擇了滿足實驗要求的實驗器材，并連接了部分實驗電路，如圖丙所示。請只添加兩條導線完成如圖丙所示的實驗電路的連接；請把小明的實驗步驟補充完整：a.斷開開關S2,閉合開關Si、S3,移動滑動變阻器的滑片P,使燈兩端的電壓達到2.5 V;b.保持滑動變阻器的滑片位置不變，斷開開關Si,閉合開關S2、S3,記錄電壓表的示數(shù)為U;c.請用Ro及實驗數(shù)據(jù)表示出小燈泡的額定功率：P額=。?類型二安阻法測電功率3.下列電路圖中電源電壓 U保持不變，小燈泡的額定電壓為Uo,且UUo,定值電阻的阻值為Ro在不改變電路連接的情況下，能測出小燈泡額定功率的是特殊方法測電功率圖 ZT

7、7-3用如圖ZT7 4所示的電路來測定額定電壓為2.5 V的小燈泡的額定功率已知R0阻值為10 Q o(1)將實驗過程補充完整：a.對照電路圖連接好電路，并將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處；b.閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電流表Ai示數(shù)Ii為 A;C.然后讀出此時電流表 A2的示數(shù)|2；d.斷開開關，整理器材。(2)用測量所得的物理量和已知量符號表示出小燈泡的額定功率P =,(3)本題中的滑動變阻器的作用是 、。小明在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源為兩節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡的額定電壓為2.5 V、電阻約為10 Qo(1)請你用筆畫線代替導線，幫小明將圖ZT75甲中的實物電路連接完整。(2)閉

8、合開關前，圖甲滑動變阻器的滑片 P應位于(選填A”或B”端。(3)閉合開關，移動滑片P滑到某一點時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時電壓 為 V,若要測量小燈泡的額定功率 ，應將滑動變阻器滑片 P向(選填A”或B”端移動，使電壓的示數(shù)為2.5 V。(4)某同學移動滑片 P記下多組對應電壓表和電流表的示數(shù)，繪制成如圖丙所示的I U圖像，根據(jù)信息可算出小燈泡的額定功率是 Wo(5)若在實驗中連接好電路，閉合開關，移動變阻器滑片 P,小燈泡始終不亮， 電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則原因可能是(寫一種即可)。(6)小花在測量過程中，若電壓表不慎損壞，她設計了如圖丁所示的電路，也測出了該小燈泡正常發(fā)光時的功率

9、 ，其中定值電阻R= 25她的操作如下：只閉合開關S和S2,調節(jié)滑動變阻器滑片，使電流表示數(shù)為11 =A;閉 合開關S和S1,斷開開關S2,保持滑動變阻器滑片的位置不動，讀出電流表示數(shù)為|2 ；小燈泡功率的表達式為P額=(用符號表示)o?類型三等效替代法測電功率2016葫蘆島小華要測量額定電壓為3.8 V小燈泡的電阻，如圖ZT7-6甲所示是他連接的部分電路，其中滑動變阻器規(guī)格為“ 30 Q 1 A”。(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中電路連接完整，使滑動變阻器連入的阻值最大。特殊方法測電功率丙圖 ZT7 7丙圖 ZT7 7圖 ZT7-6(2)閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則

10、電路故障的 原因是。此時電流表的示數(shù)為0.2 A,可知電源電壓為 V。(3)小華排除故障，并正確連接電路后，調節(jié)滑動變阻器的滑片，當電壓表的 示數(shù)為2.1 V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時小燈泡的電阻為 若讓小燈泡正常發(fā)光，滑片應向 (選填“左”或“右”)移動。(4)實驗結束后，小峰也用相同的器材測量該小燈泡的額定功率。實驗中 ，他 調節(jié)滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)為 2.2 V時，小燈泡正常發(fā)光。則小 峰是將電壓表并聯(lián)在圖丙中的 (選填ab” bc”或ac”之間。若此時電流表 示數(shù)為0.4 A,則該小燈泡的額定功率為 Wo(5)小峰想用此電路探究“導體中電流與電壓的關系”，則他(選

11、填“能”或“不能”)得出正確結論。(6)同學們完成實驗后，老師又連接了如圖丁所示的電路，讓同學們用它測量 小燈泡的額定功率(已知小燈泡的額定電流為I額、電源電壓為U, R為電阻箱，可以直接讀出它的阻值)。請將實驗過程補充完整。閉合開關S,調節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為 ,并記下此時電阻箱的 阻值為R;小燈泡額定功率的表達式為P額=(用符號表示)。一只額定電壓是 2.5 V的小燈泡，正常工作時的電阻約為 10 ，小明想測 量它的額定功率?，F(xiàn)有如下器材：電源 (電壓恒為6 V)、電流表、電壓表、開關各 1 個、規(guī)格分別為“10 Q 1 A”和“50 Q 0.5 A”的滑動變阻器2個，導線若干。(1)小

12、明設計了如圖ZT7 7甲所示電路，他應選用規(guī)格為 的滑動變阻 器。(2)圖乙是小明根據(jù)電路圖連接的實物圖 ，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑 片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，經(jīng)檢查是由于一根導線連接錯誤 ，請你在圖乙中連接錯誤的 導線上打“X”并補畫出正確的連線。(3)移動滑片，獲得多組對應的電壓、電流值 ，繪出如圖丙所示的I U圖像， 則小燈泡的額定功率為 W,正常發(fā)光時的電阻為 Qo當滑片向 左移動時，小燈泡的電阻值將 (選填“增大”或“減小”)。(4)完成實驗后，小明又利用其他器材對這只小燈泡的額定功率進行了測定。圖丁是他設計的電路，請補充完整實驗步驟并寫出測定額定功率的表達式。實驗步驟：首先閉合Si

13、,斷開S2移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為 2.5 V;斷開S1，閉合S2,保持變阻器的滑片 P不動，P 額=。如圖ZT7 8所示是用電壓表和電流表測量某一小燈泡燈絲正常發(fā)光時的特殊方法測電功率電阻和電功率所用的實物圖。該小燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5 V,電阻約為15 口。使電壓表的示數(shù)為3.8 V3.8 VX甲乙丙圖 ZT7-8U23.8 VR解析(1)連接電路時，開關應斷開；由圖甲知，滑動變阻器接入電路的電阻絲為右邊段，此時為了保護電路，應將其滑片移至阻值最大處，即最左端。(2)由圖乙知，電流表所選的量程為 00.6 A,分度值為0.02 A,故其示數(shù)為0.3 A ;小燈泡的額定

14、功率為 P=UI = 3.8 V X0.3 A= 1.14 Wo(1)請你用筆畫線代替導線，把圖甲所示電路連接起來(要求：連線不交叉；滑片P向左移動，燈泡變暗；電流表、電壓表選擇合適的量程。(2)在連接電路時，開關S不應該。(3)閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為1.2 V,這時應將滑片P向 端滑動，直到電壓表示數(shù)為 V時，再讀出電流表的示數(shù)，利用公式即可算出小 燈泡正常發(fā)光時的電阻。(4)已知電壓表示數(shù)為 2.5 V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示 ，該燈泡的額定功率 為 Wo(5)實驗時，小陽發(fā)現(xiàn)電流表已損壞，但手邊還有另一只電壓表Vi和電阻箱(元(3)把電流表與電壓表的位置互換后 ，電壓表串聯(lián)在電

15、路中，由于電阻很大，相當于斷路， 所以電流表無示數(shù)，燈泡不發(fā)光，電壓表示數(shù)為電源電壓；根據(jù)小燈泡的額定電壓，電壓表應選擇015 V量程，所以電壓表不會被燒壞，故選D。(4)連好電路后，可先閉合開關S、S斷開S2,此時電壓表測量燈泡兩端的電壓 ，移動滑片 至某一位置,使電壓表的示數(shù)為 3.8 V;保持滑片位置不動,斷開開關S1,閉合開關S、S2,此 時電壓表測量燈泡和電阻兩端的總電壓 ，記下電壓表的示數(shù) U2,則定值電阻兩端的電壓： U =U2-3.8 V,所以電路中的電流：1:：=-j8 V,故小燈泡的額定功率:R RP= UI= 3.8 VXU23.8 VR2. (1)b (2)電源電壓過低

16、(或滑動變阻器連入電路中的阻值過大)(3)a 0.3 0.75_(U-2.5 V)(4)如圖所示2.5 V X-件符號-H-)可利用，請你利用這些元件重新設計一個測定小燈泡額定功率的方a.在方框內畫出新設計的電路圖；b.按新設計的電路圖連接好電路后，將滑動變阻器的滑片 P移到阻值最大處再閉合開關，然后調節(jié)滑動變阻器的滑片P和,使接在小燈泡兩端的電壓表V的示數(shù)為2.5 V;c.記下此時另一塊電壓表 Vi的示數(shù)U和電阻箱連入電路中的阻值Ri;d.根據(jù)所測數(shù)據(jù)，寫出計算小燈泡額定功率的表達式：P =。詳解詳析解析(1)為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器滑片應調到阻值最大處，即b端。(2)閉合開關后

17、，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但是電路各元件完好且連接無誤，只能說明此時電路中電流小，燈的實際功率較小，原因可能是電源電壓低或滑動變阻器連入電路中的阻值過大等。(3)閉合開關后，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)為2.3 V,小于額定電壓，要增大電 壓表示數(shù)，就要減小變阻器分得的電壓，根據(jù)串聯(lián)“分壓”，則要減小變阻器連入電路中的電阻，所以要測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向a端移動。由圖乙可知：電流表使用00.6 A的量程，電流表的分度值為 0.02 A,則燈泡正常發(fā)光時的電流為 0.3 A,燈泡的額定功率P=UI = 2.5 VX0.3 A=0.75 W。(4)由題意可知：燈泡和定值電阻串聯(lián) ，電壓表應

18、先測量燈泡兩端的額定電壓2.5 V;然后，保持滑片的位置不變，再測燈泡與定值電阻兩端電壓U,則定值電阻兩端的電壓為 U-U額，電1. (1)斷開 左(2)0.3 1.14 (3)D (4)閉合開關S、Si,斷開S2,移動滑片至某一位置,U U額、U U 額U 2 5 V路中的電流仁??；故燈泡的額定電功率P-U額UU額Xk=2.5 VX-T特殊方法測電功率(6)0.1|1(6)0.1|1R(|2 |1)由于燈泡正常工作電流約為C 解析圖A中，當S2閉合、S3斷開時，電流表把燈泡L短路，燈泡不發(fā)光，其上端 為正接線柱，下端為負接線柱；當 S2斷開、S3閉合時，電流表把定值電阻 R短路，其上端為負

19、接線柱，下端為正接線柱；電流表兩次連接線方法相反，在不改變電路連接式的情況下，無法進行測量；當兩個都閉合或斷開時，電流表均無示數(shù)，故測不出燈泡的額定功率，不合題意。圖B中，當S2閉合、S3斷開時，電壓表測燈泡L兩端的電壓，其上端為正接線柱、下端為負接線柱； 當S3閉合、S2斷開時，電壓表測定值電阻R兩端的電壓，其上端為負接線柱，下端為正接線柱； 電壓表的兩次接線方法相反，在不改變電路連接方式的情況下，無法進行測量，故不合題意。圖C中，將開關撥到2的位置，電壓表測量的是燈泡 L兩端的電壓，調節(jié)滑動變阻器的滑片 P,使 得電壓表的示數(shù)為 U0,此時燈泡正常發(fā)光；將開關撥到 1的位置，電壓表測量的是

20、燈泡和電阻U1 -U0串聯(lián)后的兩端電壓 U1,則通過小燈泡的電流為I=U ),故小燈泡的額定功率是P = U0| =RUl-UO 一， ，一，.，一 ，一一口 U0,符合題意。圖D中，將開關撥到1的位置，電流表把燈泡和電阻短路,電流表測量 R通過滑動變阻器的電流；將開關撥到2的位置，電流表把小燈泡短路，故測不出燈泡的額定功率， 不合題意。綜上所述，本題選C。(1)0.25 A (2)|1R0|2 (3)保護電路 改變電路中的電流解析(1)通過電流表A1的電流為|1=%段 = 0.25 Ao(2)電流表A2測量的是通過小燈泡的電流I2,所以小燈泡的額定功率 P=|1R0|2o(3)連接電路時，將

21、滑動變阻器的滑片滑到電阻最大位置，使電路中的電流不至于過大，起保護電路的作用；通過移動滑片來改變滑動變阻器連入電路中的電阻值，從而改變電路中的電流。(1)如圖所示(2)A (3)2.2 B (4)0.5 (5)小燈泡斷路解析(1)滑動變阻器應遵循“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中;=R=表=0.25 A，所以電流表應使用0O.6 A的量程。(2)為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應位于阻值最大處，即A端。(3)由圖乙可知：電壓表使用03 V的量程，分度值為0.1 V,則此時燈泡電壓為2.2 V,低于其額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應增大燈泡兩端電壓；由串聯(lián)“分壓”可知：應減小變阻器 連入電

22、路的阻值，即滑片向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5 Vo(4)由圖丙可知：當燈泡電壓為2.5 V時，通過燈泡的電流為0.2 A,故小燈泡的額定功率為P=U| = 2.5 V X0.2 A=0.5 W。一、 . . .一 一.一 .一 U 額 25 V(6)由題意可知：閉合開關S和S2,斷開S1,調節(jié)滑動變阻器 R,使電流表本數(shù)|1=短/R 25 Y= 0.1 A;閉合開關S和S1,斷開開關S2,保持滑動變阻器的滑片位置不變,記錄此時電流表的示數(shù)為 通過燈泡的電流為|l=|2- |1,故燈泡的額定功率為P=|1R(|2-|1)o(1)如圖所示(2)燈泡短路6 (3)7 右(4)bc 1.52 (

23、5)不能 (6)|額 (U|額R)|額解析(1)由題意知：燈泡的額定電壓是 3.8 V,則電壓表選015 V的量程，并聯(lián)在燈泡兩 端；燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路 ，由于滑片在最左端，且已經(jīng)連接了 B接線柱，為使阻值 最大，應將滑動變阻器右下接線柱與電源正極連接。(2)閉合開關后，燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡短路或燈泡之外電路存在斷路；此時電 壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，所以其故障是燈泡短路。由于燈泡短路 ，電 路中只有滑動變阻器，在閉合開關前，滑動變阻器的阻值在最大處，又知道|=0.2 A,故電源電 壓 U = |R 滑最大=0.2 A X 30 Q=6 V。(3)由圖乙

24、可知：電流表的量程為0-0.6 A,分度值為0.02 A,則通過燈泡的電流|實=0.3 A, U實 2 1 V、. 此時燈泡的電阻為 R=2三V = 7 Q。已知小燈泡的額定電壓為3.8 V,此時電壓表本數(shù)為 2.1| 實 0.3 AV,若讓小燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)“分壓”，則要增大燈泡兩端電壓，減小滑動變阻器兩端電 壓，故將滑片向右移動。(4)當電壓表的示數(shù)為2.2 V時，小燈泡正常發(fā)光，說明電壓表測量的是滑動變阻器兩端電壓，即小峰是將電壓表并聯(lián)在圖丙中的bc之間；已知此時電流表示數(shù)為|額= 0.4 A,則該小燈泡的額定功率 P 額=U 額 | 額=3.8 VX 0.4 A=1.52 W。(

25、5)由于燈泡電阻隨溫度的變化而變化，不是定值，不能用小燈泡代替定值電阻R,所以不能探究“通過導體的電流與導體兩端電壓的關系”實驗而得出結論。(6)由題意可知：小燈泡的額定電流為|額，則閉合開關S,調節(jié)電阻箱，使電流表示數(shù)為|額， 并記下此時電阻箱的阻值為R,則電阻箱兩端電壓 Ur=|額R,小燈泡兩端電壓 Ul=U-Ur=U|額R;由于串聯(lián)電路中電流處處相等 ，則小燈泡的額定功率為P額=ULI額 = (UI額R)|額。(1) “50 Q 0.5 A(2)如圖所示 (3)0.5 12.5 增大(5)由題意可知：小燈泡始終不亮 ，電流表無示數(shù)，則電路可能出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù) 說明電壓表兩接線柱到

26、電源間是通路，所以故障原因可能是燈泡斷路。特殊方法測電功率滑動變阻器電阻要減小，故滑片向右移。(4)由圖乙可知：電流表使用00.6 A的量程，分度值0.02 A ,則燈泡正常發(fā)光時的電流為0.14 A;故燈泡的額定功率為 P = U額I額=2.5 VX0.14 A=0.35 W。(5)根據(jù)題意電流表損壞，故可把燈泡與電阻箱串聯(lián)，兩只電壓表分別測燈泡與電阻箱兩端電壓；由于小燈泡正常發(fā)光時電路中的電流IL = I1=U,故燈泡的額定功率為P=UlIl = 2.5 V X-UR1R1(2.5 V) 2(4)調節(jié)電阻箱，使電壓表的示數(shù)為 2.5 V,記下此時電阻箱的示數(shù)為R p一R解析(1)由題意可知：小燈泡的額定電壓是2.5 V,正常工作時的電阻約為10 Q,則小泡正常