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1、专题28 特殊方法测电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
2、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，
3、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
4、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：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；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；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；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
5、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：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；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；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；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
6、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
7、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
8、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：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；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。精选精练1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
9、验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同【分析】（1）要探究电功率和电压、电流之间的关系，必须要求电压或电流中的其中一个量不变来研究另一个，所以采用控制变量法得到三者的关系。从图可知，两个灯泡串联，则通过两个灯泡的电流相同，从而可以判断出探究的问题。在该实验中功率的大小无法直接计算出来，可以借助转换法进行判断。（2）灯泡实际功率越大，灯泡越亮，通过灯泡的亮度可以比较灯泡电功率的大小。（3）灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，无法准确得出实际功率和灯泡两端的电压关系。【解答】解：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、根据本实验的现象和
10、数据，可以得出“电流相同时，电压越大，用电器的电功率越大”；由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以无法得出“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：B。2课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦。小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干
11、组电压和电流值，再由公式PUI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a。小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b。则下列反映了他们的实验结果的图线是（）ABCD【分析】灯泡电阻随灯泡温度的升高而变大，根据题干给出的两种情况，根据电功率公式应用数学知识分析答题。【解答】解：（1）P，灯泡正常发光时的电阻R8.3；由题意知：P甲和P乙，由此可见，电功率P关于电压U的二次函数（跟yax2+bx+c，且a0，b0，c0时相符合），故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误。（2）P甲和P乙
12、，灯泡电阻R随温度升高而变大，当小灯泡两端电压U2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R8.3，则P甲P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方。当小灯泡两端电压U2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R8.3，则P甲P乙0.75W，且此时两抛物线相交。当小灯泡两端电压U2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R8.3，则P甲P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方。综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。故选：B。3如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是（）A电流表没有串连接入电路中B电压表没有与灯泡并联C滑动变阻器的接线柱的连接D开关没有串连接入电路中【分
13、析】在测量小灯泡电功率时连接实验器材时，电源、开关、电流表、滑动变阻器以及灯泡应顺次连接，电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器需遵循“一上一下”的接线原则。【解答】解：A、电流表与灯泡串联连接，故电流表接线正确；B、电压表与灯泡并联，因此电压表接线正确；C、滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线，故滑动变阻器接线错误；D、开关与灯泡串联，故开关接线正确。故选：C。4小亮学习了电功率后，用额定电压分别为2.5V和6V的灯泡L1和L2设计了如图所示的电路图，来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关。（1）小灯泡发光时，将电能转化为内能和光能。（2）探究L1的亮度时，闭合S和S1，收集的数据如表一；探究
14、L2的亮度时，闭合S和S2，收集的数据如表二。表一 表二 则L1正常工作时的功率是0.7W；L2在很暗时的电阻是4。（3）分析两表可知，同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与电能转化光能的转化效率有关，灯泡L1（选填L1或L2）的转化效率高。【分析】（1）小灯泡发光时将电能转化为内能与光能。（2）根据PUI求出功率，根据R求出电阻。（3）同一灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关，不同灯泡的亮度还与灯泡把电能转化为光能的效率有关。【解答】解：（1）小灯泡发光时，消耗了电能，得到了光能和内能，故将电能转化为内能和光能。（2）L1正常工作时的功率是；PUI2.5V0.28A
15、0.7W；L2在很暗时的电阻是R4；（3）根据表中实验数据，利用PUI计算可得六次实验灯的实际功率分别为：0.16W、0.33W、0.7W、0.25W、0.9W、4.32W。由表一数据可知：同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮；由表格中第1、4（或3、5）组数据可知，不同规格的小灯泡L1的实际功率P1和比L2的实际功率P2小，但L1比L2亮，说明不同规格的小灯泡发光亮度还与电能转化为光能的转化效率有关，灯泡L1的转化效率高。故答案为：（1）内；（2）0.7；4；（3）实际功率；L1。5在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：（1）你认为图乙电路可以“研究小灯泡的电功率与电压的关系”，理由是串联电路中能控制电流
