测量电功率
第三节 测量电功率
第1课时 测量小灯泡的电功率
01 知识管理
1.伏安法测小灯泡的电功率 实验原理:________.
方 法:根据P=UI可知,要测量小灯泡的电功率,可以用________表测出小灯泡两端的________,用________表测出通过小灯泡的________.
实验结论:小灯泡的亮度由小灯泡的________决定.
注 意:测量小灯泡电功率的实验中,多次测量,但不求平均值. 2.利用电能表和秒表测量电功率 实验原理:P=________.
方 法:(1)记下电能表参数N(r/kW·h);(2)关闭其他用电器,只让待测用电器工作,用秒表测量用电器工作时电能表转盘转过n转所用的时间t;(3)计算:①W=________(kW·h);②将时间t的单位换算为h;③P=________(kW).
注 意:用电能表和秒表测量电功率时,为计算方便,统一单位为:P-kW、W-J、t-h.
02 基础题
1
.在“测量小灯泡电功率”的实验中,当用手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( ) A.灯泡发光情况 B.电流表的示数 C.电压表的示数 D.变阻器滑片的位置 2.在“测定小灯泡的功率”的实验中,某同学电路连接正确.闭合开关,灯泡发光较暗,无论怎样调节滑动变阻器,总不能改变灯泡的亮度,且电流表和电压表的示数也不发生变化.造成这一现象的原因可能是下述的哪一种( )
A.电源电压太低 B.变阻器的电阻太大
C.变阻器连成了定值电阻 D.变阻器连入电路时,接的是上面两个接线柱 3.(齐齐哈尔中考)如图所示,电源电压6 V保持不变,测量额定电压为3.8 V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A.闭合开关前,滑片P应移动到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,可能是灯泡灯丝断了 C.滑片P向A端移动时,小灯泡额定功率变大,亮度变亮
D.当电压表示数为3.8 V时,读出电流表的示数,可算出小灯泡的额定功率 4.(广元中考)如图所示用来测量电能的仪表,这只电表此时的读数是________kW·h,当电路中只有一只电饭煲接入电路,正常工作0.5 h,发现此电能表的转盘转过1 500转,则这只电饭煲的额定功率是________W.
5.(安徽中考)某同学要测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,电路图如图甲所示.使用的电源电压约为6 V,滑动变阻器的规格是“5 Ω 2 A”.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至________(填“a”或“b”)端.
(2)该同学将滑片移至正确位置后,闭合开关,观察到电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为________V.为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是________.
(3)为了能测出这个小灯泡的额定功率,请你写出一条改进措施:
_________________________________________________________________________.
03 中档题
6.(多选)(锦州中考)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12 V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示.则下列判断正确的是
( )
A.小灯泡的额定功率为24 W B.电源电压为12 V
C.滑动变阻器的最大阻值为9 Ω D.小灯泡的最小功率为1.5 W
7.(来宾中考)用标有“2.5 V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验时:
(1)用笔画线代替导线,将图1所示的实物电路连接完整,要求滑片P向左移动时,电
压表的示数变大.
(2)电路正确连接后闭合开关,看到小灯泡不亮,电流表有示数,而电压表无示数,造成这种现象的原因是________.
(3)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2所示,其示数为________A,小灯泡的额定电功率为________W.
8.(遵义中考)某实验小组用如图甲所示的实验仪器,测量一只额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率.
(1)图甲中的电路未连接完整.请用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整.
(2)电路连接好后,闭合开关,发现灯泡发光,电压表的指针有明显偏转,但电流表的指针却没有偏转.请问发生这种现象的原因是:________.
(3)排除故障后,他们根据测量出的实验数据画出了如图乙所示的I-U图像,由此可知小灯泡的额定功率为________.
9.(重庆中考B)如图是某兴趣小组测量小灯泡电功率的部分实验电路,电源电压恒为3 V,小灯泡额定电压是2.5 V,其灯丝电阻为10 Ω左右,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样,电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)各有两个量程.
(1)在图中用笔画线代替导线,使其成为完整的实验电路,要求:滑动变阻器的滑片P
向左移动时,小灯泡变亮.
(2)连接电路的过程中,开关应________,滑动变阻器的滑片P应滑到________(填“A”或“B”)端;检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,故障的原因是________.
(3)
分析表中实验数据可知:小灯泡的额定功率为________W;在第1、2两次实验中,灯泡不亮的原因是________________________(答出一个原因即可).
(4)兴趣小组的同学想接着探究电流与电压的关系,于是将图中的小灯泡换成定值电阻,移动滑动变阻器的滑片P,多次改变定值电阻两端的电压,并记录通过定值电阻对应的电流,多次测量的目的是为了____________;本实验用到的探究方法与下列哪个实验的探究方法相同________.
A.通过灯泡发光认识电流的存在 B.探究摩擦力的大小与哪些因素有关
第2课时 小灯泡电阻、电功率的计算
01 知识管理
小灯泡电阻、电功率的计算
实际功率:(1)不计温度对电阻的影响时,R=________,灯泡的实际功率为:P
2
2
实
=
U实U额
________.(2)用电器的实际电压、实际功率、额定电压、额定功率的关系:R==,得
P实P额P实
出:________,可以看出:对于给定的用电器,其实际功率跟____________成正比.
P额
P1
两个比例:(1)串联电路中,电功率与电阻成________比,即________;(2)并联电
P2
P1
路中,电功率与电阻成________比,即________.
P2
总 功 率:电路中(包括串联电路和并联电路)所有用电器的总功率等于各用电器电功率之________,即P总=P1+P2+„+Pn.
02 基础题
1.(淄博中考)甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如下图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2 V时,乙灯消耗的功率是
()
A.1.2 W B.0.8 W C.2 W D.3 W 2.(河池中考)如图所示,电源电压保持18 V不变,小灯泡L上标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=60 Ω.为保证各器件安全,不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是
()
A.S断开时,电压表示数为0 V
B.S闭合后,电压表最大示数为15 V
C.小灯泡L正常发光时,变阻器R消耗的电功率为6 W D.S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.5 W
3.(柳州中考)A、B两个电阻的U-I图像如图所示.将A、B串联接入电路,当通过B的电流为0.5 A时,A的电阻是________Ω;将A、B并联接入电路,当干路总电流为1 A时,电阻B消耗的电功率是
________W.
4.(南充中考)如图所示,电源电压恒定不变,R1=20 Ω,闭合开关S,断开开关S1,
电流表示数为0.3 A;若再闭合开关S1,发现电流表示数变化了0.2 A,则电源电压为________V,电流通过电阻R2消耗的电功率与整个电路消耗的总电功率之比P2∶P总=________.
5.(兰州中考)一只灯泡和一个电阻并联后接在电压为U的电路中,已知电阻的阻值为R,干路上的总电流为I,则灯泡消耗的电功率为________,灯泡的电阻是________.(用题目中所给的物理量表示)
03 中档题
6.(昆明中考)如图所示的电路中,电源电压为9 V保持不变;AB为滑动变阻器,最大阻值RAB=30 Ω;小灯泡的额定电压为6 V,额定功率为1.8 W.闭合开关S,滑动变阻器滑片从B端向A端缓慢移动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为
()
A.5 Ω B.10 Ω C.15 Ω D.20 Ω
7.(泰安中考)如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图所示.则下列判断正确的是()
①图线甲是电阻R1的“U-I”关系图像 ②电源电压为12 V
③电阻R1的最小电功率为2.7 W ④滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②④正确 D.只有②③正确
8.(贵港中考)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为9 Ω,电源电压保持不变.当滑动变阻器的滑片P在a端,S和S1都闭合时,电流表A的示数为2 A,灯泡正常发光;当S闭合,S1断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为4.5 V,此时灯泡L的实际功率为________W;灯泡L的额定电压为
________V.
9.(贵州中考)如图所示,电子式电能表表盘上标有“3 000 imp/kW·h”字样(“3 000 imp/kW·h”指接在这个电能表上的用电器消耗1 kW·h的电能,电能表上的指示灯闪烁3
000次).现将若干盏规格都为“220 V 20 W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15 min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为________J,接入的节能灯共有________盏.
10.(重庆中考B)如图所示,电源电压恒为18 V,小灯泡L标有“6 V 3 W”字样,滑动变阻器R标有“100 Ω 1 A”字样,电压表使用的量程为0~15 V,电流表使用的量程为0~0.6 A,R0为一定电阻;当闭合开关S、S1,断开S2时,灯泡L恰好正常发光;不计温度对灯丝电阻的影响.求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)闭合开关S、S1,断开S2时,通电1 min,电流通过定值电阻R0所做的功;
(3)当闭合开关S、S2,断开S1时,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R功率的变化范围.
04 拓展题
11.(安徽中考)(1)如图甲,n个相同的电阻R并联,其总电阻可以用一个等效电阻R′表示(如图乙),请根据并联电路中电流、电压规律和欧姆定律推证:R′=
R/n.
(2)如图丙,A、B之间的电压U=220 V,通过导线为远处的M、N之间的用电器供电,由于距离很远,导线AM和BN的电阻不可忽略,他们的总电阻用图中的r表示,r=4 Ω,若M、N之间并联10个阻值为R=400 Ω的相同电阻,求通过导线AM的电流大小.
(3)试分析说明:在图丙的电路中,M、N之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小.
第三节 测量电功率
第1课时 测量小灯泡的电功率
知识管理
WnWn
1.P=UI 电压 电压U 电流 电流I 实际功率 2.
tNtNt
基础题
1.C 2.C 3.C 4.107.0 1 000 5.(1)b (2)2.9 断开开关 (3)换用最大阻值较大的滑动变阻器(在电路中串一个定值电阻或接一个小灯泡等)
中档题
6.ABC 7.(1) (2)小灯泡短路 (3)0.24 0.6
8.(1) (2)电流表短路 (3)0.75 W
9.(1)
过小 (4)寻找普遍规律 B
(2)断开 B 小灯泡断开 (3)0.65 小灯泡的实际功率
第2课时 小灯泡电阻、电功率的计算
知识管理
U额U实U实R1R2
2 实际电压的二次方 正 反 和 P额RU额R2R1基础题
UUR1.A 2.C 3.8 1.5 4.6 2∶5 5.UI-
RIR-U中档题
U(6 V)
6.D 7.C 8.2.25 9 9.1.62×10 9 10.(1)小灯泡电阻R==12 Ω
P3 W
5
2
2
2
2
2
2
(2)灯泡正常发光,所以电阻中电流I=IL=
3 WU总-U
=0.5 A 定值电阻阻值R0==6 VI
18 V-6 V22
24 Ω,所以W=IRt=(0.5 A)×24 Ω×60 s=360 J (3)电路中最大电流Imax
0.5 A
=IL=0.5 A 此时电路消耗功率最大P总=UImax=18 V×0.5 A=9 W.此时,R的功率为PR=P总-PL=9 W-3 W=6 W 当电压表示数最大为15 V.R连入阻值最大,电路中电阻最3 V
大,电流最小,总功率最小.此时U′L=U-UR=18 V-15 V=3V Imin=IR′=I′L=
12 Ω=0.25 A 此时R的功率P′R=U′RI′R=15 V×0.25 A=3.75 W 所以滑动变阻器消耗功率变化范围3.75 W~6 W
拓展题
11.(1)n个电阻R并联,则I1=U1/R1,I2=U2/R2,„„In=Un/Rn,I=U/R,I=I1+I2
+„„+In U=U1=U2=„„=Un R=R1=R2=„„=Rn 推得R′=R/n (2)MN间接入的电阻R′=40 Ω,R′与r是串联,则串联后的总电阻R串=44 Ω 流过电路中电流为:I=U/R串=220 V/44 Ω=5 A (3)当MN间接入的用电器越多,则MN间的等效电阻越小,r两端分去的电压多,实际加在用电器两端电压少,从而用电器实际功率小.