滬科版九年級物理第十六章電流做功與電功率第三節(jié)測量電功率課件

第十六章電流做功與電功率第三節(jié)測量電功率基礎(chǔ)過關(guān)全練知識點1測量小燈泡的電功率1.在“測量小燈泡的電功率”的實驗中,如圖

所示,是某同學(xué)連接好的電路。當(dāng)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表沒

有示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近電源電壓,電路連接正確,

但小燈泡不亮,則發(fā)生這一現(xiàn)象的原因可能是?(

)A.電壓表斷路B.小燈泡短路C.小燈泡斷路D.滑動變阻器接入電路的電阻過大C解析若電壓表斷路,則電壓表中無電流通過,不會有示數(shù),A

不符合題意;若小燈泡短路,則電壓表無電流通過,無示數(shù),B

不符合題意;若小燈泡斷路,則電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表

有示數(shù)且示數(shù)接近電源電壓,電流表無示數(shù),C符合題意;滑動

變阻器接入電路的電阻過大,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,小燈泡分

擔(dān)電壓將過小,電壓表示數(shù)過小,D不符合題意。故選C。2.(2023北京西城期末)小剛在實驗室利用伏安法測量額定電

壓為2.5V的小燈泡正常發(fā)光時的電功率。實驗過程中,調(diào)節(jié)

滑動變阻器的阻值直至電壓表的示數(shù)為

V,此時,電流

表的示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定功率為

W。2.50.75解析小燈泡的額定功率是指小燈泡在額定電壓下發(fā)光時

的功率,故實驗過程中,應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值直至電壓表

的示數(shù)為2.5V。由圖可知電流表接入電路的是小量程,分度

值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V

×0.3A=0.75W。3.(新考法·分析論證)(2022寧夏中考)如圖所示是“測量標(biāo)有

2.5V小燈泡電功率”的實驗。

(1)圖甲是某同學(xué)連接的部分電路,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將

電路補(bǔ)充完整。(2)電路連接完整后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較小

的示數(shù),燈泡不亮,調(diào)節(jié)滑片兩表示數(shù)均不變,燈泡仍不亮。

實驗連接中的不當(dāng)之處是

。(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器使小燈泡正常發(fā)光,

此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,則通過小燈泡的電流是

A,小燈泡的額定功率是

W?；瑒幼冏杵飨旅鎯蓚€接線柱接入電路0.320.8電壓U/V0.51.02.02.52.8電流I/A0.180.200.30

0.34電功率P/W0.090.200.60

0.952燈泡發(fā)光情況不亮發(fā)暗光發(fā)較亮光正常發(fā)光發(fā)出強(qiáng)光(4)分析表中數(shù)據(jù)。你可以得出什么結(jié)論?

(一條即可)。小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定答案

(1)如圖所示

解析

(1)因為小燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選用0

~3V的量程與小燈泡并聯(lián),滑動變阻器一上一下接入電路中,

圖中已經(jīng)選用了金屬桿一端的接線柱,另一端應(yīng)選擇下面的接線柱,因題目對滑片移動時滑動變阻器接入電路的阻值沒有要求,故可以選擇下面兩端的任一接線柱;(2)電路連接完

整后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表都有較小的示數(shù),小燈泡

不亮,說明電路為通路,電路的電阻較大,移動滑片不能改變

小燈泡的亮度說明滑動變阻器失去了變阻的作用,因此實驗

連接中的不當(dāng)之處是滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路;(3)圖乙中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.32A,

則小燈泡的額定功率P額=U額I額=2.5V×0.32A=0.8W;(4)由表

中數(shù)據(jù)可知,小燈泡的實際功率越大,小燈泡的亮度越亮,因

此可得出結(jié)論:小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定。知識點2測算家用電器的電功率4.(2024吉林長春凈月期末)小明將電熱水壺單獨(dú)接入家庭電

路,正常工作3min的過程中,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了150轉(zhuǎn),電能表上

標(biāo)有“220V,10(20)A,50Hz,3000r/kW·h”,則下列說法正

確的是?(

)A.電熱水壺的電功率為1000WB.3min內(nèi)電熱水壺消耗了0.05J的電能C.功率為2000W的微波爐不能和該電熱水壺同時工作D.電能表應(yīng)安裝在家庭電路的總開關(guān)和保險裝置之間A解析電熱水壺消耗的電能:W=?kW·h=0.05kW·h=1.8×105J;實際功率:P=?=?=1kW=1000W,故A正確,B錯誤;電路中允許接入的用電器的最大總功率P'=UI=220V×

20A=4400W,還能接入的用電器的功率P″=4400W-1000

W=3300W>2000W,故功率為2000W的微波爐能和該電

熱水壺同時工作,故C錯誤;電能表應(yīng)安裝在家庭電路的總開關(guān)之前,故D錯誤。故選A。5.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2023四川宜賓中考)小明家中

安裝的電能表如圖所示,其中“3000r/kW·h”表示接在這個

表上的用電器,每消耗1kW·h的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過

轉(zhuǎn);小

明關(guān)閉家里其他所有用電器,只打開空調(diào),觀察電能表轉(zhuǎn)盤在

1min內(nèi)剛好轉(zhuǎn)動了50轉(zhuǎn),則空調(diào)的功率是

W。30001000解析“3000r/(kW·h)”表示用電器消耗1千瓦時的電能,

電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn);電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)50r時,空調(diào)消耗的

電能:W=?kW·h=?kW·h,空調(diào)的功率:P=?=?=

1kW=1000W。6.(2022貴州畢節(jié)中考,16,★★☆)在做“測量小燈泡的電功

率”實驗時,將標(biāo)有“0.2A”的小燈泡L與滑動變阻器R接

入電路,如圖所示。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移到最右端時,小燈

泡正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為2V。下列結(jié)果正確的是?(

)

A.電源電壓為2V能力提升全練B.滑動變阻器R的最大阻值為10ΩC.通過滑動變阻器R的電流為0.1AD.電路消耗的總功率為0.4WB解析由題意可知,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P移到最右端時,滑動

變阻器接入電路的電阻最大,滑動變阻器R與小燈泡L串聯(lián),

電壓表測量滑動變阻器R兩端的電壓,則滑動變阻器R兩端電

壓UR=2V,由標(biāo)有“0.2A”的小燈泡正常發(fā)光且串聯(lián)電路中

電流處處相等可知,流經(jīng)滑動變阻器R的電流I=0.2A,由I=?可得,滑動變阻器R的最大阻值R=?=?=10Ω,B正確,C錯誤;由串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓一定大于2V,電路

消耗的總功率一定大于0.4W,但不知道燈泡正常發(fā)光時兩

端的電壓,所以無法求得電源電壓,所以不能計算電路消耗的

總功率,A、D錯誤。故選B。7.(新考法·分析論證)(2023重慶中考B卷,16,★★☆)在“測量

小燈泡的電功率”實驗中,小華準(zhǔn)備了以下器材:電源、標(biāo)有

“2.5V”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開

關(guān)、導(dǎo)線若干。請完成下列問題:

(1)如圖甲,請用筆畫線代替導(dǎo)線,正確連接電路。(2)在開關(guān)S閉合前,應(yīng)將滑片P移到

端(選填“A”或

“B”)。(3)閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),

該電路故障可能是小燈泡

。(4)排除故障后,閉合開關(guān)S,移動滑片P,同時眼睛要觀察

表的示數(shù),直到示數(shù)為

V時,小燈泡正常

發(fā)光,記錄電壓表和電流表示數(shù)。(5)繼續(xù)移動滑片P,讓電壓表示數(shù)低于2.5V,某時刻電流表示

數(shù)如圖乙為

A,觀察燈泡亮度并記錄電表示數(shù);繼續(xù)B短路電壓2.50.2緩慢移動滑片P,讓電壓表示數(shù)高出2.5V少許,觀察燈泡亮度

并記錄電表示數(shù)。小華根據(jù)所有實驗數(shù)據(jù)作出了小燈泡的

U-I圖像,如圖丙,則小燈泡額定功率為

W。(6)根據(jù)小燈泡U-I圖像和亮度變化,還可以發(fā)現(xiàn)

。0.75答案

(1)如圖所示解析

(1)在連接“測量小燈泡的電功率”實驗電路時,應(yīng)從

電源正極出發(fā),依次連接開關(guān),滑動變阻器,電流表,燈泡回到

電源負(fù)極,再將電壓表并接在燈泡兩端,注意燈泡的額定電壓

為2.5V,選擇電壓表的量程為0~3V;(2)為了保護(hù)電路,開關(guān)

閉合前,滑動變阻器的滑片要滑到阻值最大處,故將滑片移至

B端;(3)閉合開關(guān),電流表有示數(shù),電路為通路,燈泡不亮,電壓

表沒有示數(shù),說明電壓表所測的電路短路,即燈泡短路;(4)為

了測量小燈泡的額定功率,要將燈泡兩端的電壓調(diào)到與額定

電壓相等,所以向左移動滑片P的同時,眼睛應(yīng)觀察電壓表,直到示數(shù)為2.5V,再確定電流表的示數(shù);(5)電流表的量程為0~

0.6A,分度值為0.02A,由圖乙知該時刻電流表示數(shù)是0.2A;

根據(jù)小華對所有實驗數(shù)據(jù)作出的小燈泡的U-I圖像可知,當(dāng)

電壓為2.5V時,對應(yīng)的電流為0.3A,該燈泡的額定功率P=UI

=2.5V×0.3A=0.75W;(6)小燈泡的U-I圖像不是過原點的直

線,是因為小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。8.(新考法·設(shè)計實驗)(2024河南新安期末,19,★★☆)小張用

如圖所示的電路測量小燈泡的電功率。電源電壓為4.5V,小

燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,滑動變阻器規(guī)格為

“20Ω

1A”。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線連接完整圖甲所示的實物電路(要求滑

片右移,變阻器接入電路的電阻變大)。(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)位于

端(填“A”或“B”)。(3)小張連接完電路,檢查無誤后閉合開關(guān),卻發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)?？赡馨l(fā)生的故障是

。A.滑動變阻器處斷路 B.燈座接線短路C.小燈泡燈絲斷了 D.開關(guān)接觸不好(4)排除故障后調(diào)節(jié)變阻器,使燈泡正常發(fā)光,此時電流表示

數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是

W。BB0.75(5)完成實驗后,小聰受“單表測電阻”的啟發(fā),設(shè)計了如圖丙所示的電路(電源電壓仍為4.5V),也想測量出本題中小燈

泡的額定功率,請根據(jù)他的思路將步驟補(bǔ)充完整。①閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥到“1”,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,直至

電壓表示數(shù)為

V;②

,現(xiàn)將開關(guān)S1撥到“2”,讀出電壓表示數(shù)

為U0;③小燈泡的額定功率P額=

(用U額、U0、R0表示)。2保持滑片不動U額·?答案

(1)如圖所示解析

(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,則電壓表的量程應(yīng)選

“0~3V”,小燈泡正常發(fā)光的電流I'=?=?=0.25A,所以電流表的量程應(yīng)選“0~0.6A”,因滑片右移,滑動變阻器接

入電路的電阻變大,且滑動變阻器應(yīng)按“一上一下”的方式

串聯(lián)在電路中,故應(yīng)連接變阻器左下接線柱;(2)為了保護(hù)電

路,在閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片應(yīng)位于阻值最大處,即B端;

(3)燈泡不發(fā)光,電流表有示數(shù),說明電路為通路,電壓表無示

數(shù),說明與電壓表并聯(lián)的部分短路了,故選B;(4)由圖甲可知,

電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流表示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為0.3A,小燈泡的額定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75

W;(5)在步驟①中,小燈泡、R0和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R0

和滑動變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片直至電壓

表示數(shù)為2V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈兩端的電壓:U燈=U-

U″=4.5V-2V=2.5V,燈泡正常發(fā)光;在步驟②中,滑動變阻

器的滑片不動,再將開關(guān)S1撥至“2”,電壓表測R0兩端的電

壓為U0,此時電路中的電流即小燈泡的額定電流:I額=?,則小燈泡的額定功率:P額=U額I額=U額·?。9.(新考法·分析論證)小海同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”

實驗,現(xiàn)有電源(電壓為2V的整數(shù)倍)、滑動變阻器兩個(分

別標(biāo)有A“20Ω

2A”、B“10Ω

2A”字樣)、待測小燈

泡(標(biāo)有“2.5V”字樣)、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若

干。他選取一個變阻器進(jìn)行實驗,將電流表串聯(lián)在電路中,將

電壓表并聯(lián)在電路中。移動滑片,又進(jìn)行實驗,記錄數(shù)據(jù)如

表,并用其中一組數(shù)據(jù)成功計算出小燈泡的額定功率。素養(yǎng)探究全練實驗序號電壓U/V電流I/A電壓與電流的比值/Ω13.00.18

22.50.26

3

5(1)測定小燈泡電功率的實驗原理:

;(2)請通過以上信息判斷小海同學(xué)所選的滑動變阻器:

;(3)請根據(jù)相關(guān)信息計算出小燈泡的額定電功率P額。(需寫出

主要推理和計算過程)P=UIA解析

(1)“測定小燈泡的電功率”實驗的