專題提升Ⅲ 特殊方法測(cè)電功率（原卷版）

拓展課Ⅲ特殊方法測(cè)電功率學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"1-4"\h\z\u模塊一知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、伏阻法 2知識(shí)點(diǎn)二、安阻法 4【鞏固提高】 4知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知識(shí)掌握電功率的測(cè)量分為專業(yè)的功率表測(cè)量，也可以根據(jù)電能表消耗的電能（轉(zhuǎn)過的圈數(shù)）和時(shí)間t進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量原理：P=Wt=nN在中考中，常常出現(xiàn)的是已知額定電壓的題型，所以本講只是針對(duì)額定電壓情況，對(duì)于已知額定電流情況不作討論。知識(shí)點(diǎn)一、伏阻法（2023?杭州模擬）小明在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V電阻約為5Ω。（1）閉合開關(guān)、滑片移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示。要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向（選填“A”或“B”）端移動(dòng)。（2）改變滑片P的位置，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖1所示的圖像。由圖像可知，小燈泡的額定功率P額＝W。（3）小明打算增加個(gè)阻值為R0的電阻，用圖2所示的電路測(cè)量小燈泡的電功率。閉合開關(guān)S、S1，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不動(dòng)，只斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，記下電壓表的示數(shù)為U2，則小燈泡的電功率為（用已知字母表示）（2022秋?余姚市期末）測(cè)量小燈泡的額定功率。（1）如圖甲所示是測(cè)量額定電壓為3.8V小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)電路。檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，此時(shí)若閉合開關(guān)，電流表的指針將（填“正常偏轉(zhuǎn)“或“幾乎不動(dòng)”），請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接正確。（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V，小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。（3）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，只用電壓表來測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡L2的額定功率。已知滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為15Ω，電源電壓恒定，其測(cè)量過程如下：①閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最上端，電壓表示數(shù)為6V。②閉合S、S1，斷開S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為3.5V，這時(shí)小燈泡正常發(fā)光。③閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，電壓表示數(shù)為4V。④小燈泡L2的額定功率P額＝W。知識(shí)點(diǎn)二、安阻法（2023春?濱江區(qū)校級(jí)月考）某同學(xué)利用如圖1所示的電路來測(cè)量小燈泡的電功率（電源電壓3V，小燈泡的額定電壓2.5V）。（1）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于圖2所示位置，此時(shí)燈泡（選填“不發(fā)光”“微弱發(fā)光”或“比正常亮”）（2）故障排除后，從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖象如圖3所示，則小燈泡的額定功率是W。（3）他做完以上實(shí)驗(yàn)后，又想測(cè)出一個(gè)未知電阻Rx的阻值，連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，于是他又設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，也測(cè)出了電阻的阻值（R0是已知阻值的定值電阻）。請(qǐng)你幫他完成下列步驟。①只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為I1；②開關(guān)S1、S2閉合后，電流表的示數(shù)為I2；③請(qǐng)寫出未知電阻Rx的阻值表達(dá)式：Rx＝（用I1、I2和R0表示）。（2023春?濱江區(qū)校級(jí)月考）有一只小燈泡的銘牌上僅能看清“0.5A”的字樣，小金為了測(cè)量該小燈泡的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。（1）他連接了如圖甲所示的電路，（填儀器名稱）的量程選擇不合理。（2）排除故障正確連接后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。（3）閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表的示數(shù)始終為零，電壓表的示數(shù)接近3V保持不變，為了排除故障，接下來的操作合理的是（選填字母）。A．?dāng)Q緊開關(guān)兩端的接線柱B．?dāng)Q緊小燈泡和它兩端的接線柱C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使滑動(dòng)變阻器電阻變小D．更換一個(gè)完好的相同規(guī)格的小燈泡（4）小強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，利用如圖丙所示的電路，測(cè)出了另一只已知額定電流為I1的小燈泡的額定功率，操作步驟如下。①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1。②保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀出電阻箱的示數(shù)為R0。則小燈泡的額定功率表達(dá)式P額＝12（2023?寧波模擬）小明利用如圖甲所示電路測(cè)量小燈泡的功率，被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω左右，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（U＝6V），電流表（0～0.6A，0～3A），電壓表（0～3V，0～15V），滑動(dòng)變阻器、電阻箱各一只，單刀單擲、單刀雙擲開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）圖甲是小明剛連好的實(shí)物圖，實(shí)驗(yàn)前小華幫他檢查了一遍，發(fā)現(xiàn)有兩處不合實(shí)驗(yàn)規(guī)范。請(qǐng)你指出來：。（2）完善電路后，閉合開關(guān)，小明改變滑動(dòng)變阻器的阻值測(cè)量出了5組數(shù)據(jù)，并描點(diǎn)畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。（3）實(shí)驗(yàn)中所使用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格可能為。A．10Ω3AB．30Ω1AC．60Ω1A（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表發(fā)生故障，小明和小華增加一只電阻箱和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)設(shè)計(jì)出了丙、丁兩種電路圖，則能測(cè)出小燈泡額定電功率的是。（2023春?義烏市校級(jí)月考）小樂用如圖甲所示的電路來測(cè)量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。（1）連接好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)；則出現(xiàn)該故障的原因可能是小燈泡發(fā)生（選填“斷路”或“短路”）。（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片直到小燈泡發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率P額＝W。（3）在電壓表損壞的情況下，小樂又設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，其中定值電阻的阻值為R0，也測(cè)出了額定電壓為U0的小燈泡的額定功率。其實(shí)驗(yàn)步驟如下：①先閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，使電流表的示數(shù)為需要的值，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光；②保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)為I；小燈泡的額定功率P額＝U0R0（用U【鞏固提高】（2022秋?海曙區(qū)期末）科學(xué)興趣小組在做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓約為6V）、小燈泡L（額定電流為0.25A，燈絲電阻約為8Ω）、電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為“10Ω0.6A”的滑動(dòng)變阻器R1和“30Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器R2各一個(gè)、導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中添加2條導(dǎo)線，使電路連接完整。（2）為了順利完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選用規(guī)格為（填“R1”或“R2”）的滑動(dòng)變阻器。（3）小科打算增加一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開關(guān)（單刀雙擲開關(guān)分別接“a”、“b”各一次）測(cè)量小燈泡的額定電功率。圖乙、圖丙是他設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是。A.兩種方案都能B.兩種方案都不能C.乙方案能，丙方案不能D.乙方案不能，丙方案能（2022秋?杭州期末）在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為4.5V。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整。（2）連接好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，檢查電路發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，則接下來的操作應(yīng)是。（3）問題解決后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。（4）小明打算利用一只電流表來測(cè)量小燈泡的額定功率，他增加了一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R和兩個(gè)開關(guān)S1、S2，設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，請(qǐng)將電阻R、電流表和小燈泡的符號(hào)填入虛線框中使其能完成實(shí)驗(yàn)。（2021秋?鄞州區(qū)期末）一只小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電流約為0.3A。小明想測(cè)量這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)、電源、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，出現(xiàn)這一故障的原因可能是。（3）排除故障后，進(jìn)行了三次測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如表。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)小燈泡的額定功率為W。電壓U/V12.52.8電流I/A0.180.28（4）完成上面實(shí)驗(yàn)后，小明想測(cè)量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，請(qǐng)幫小明將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。①只閉合開關(guān)S、S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為，小燈泡正常發(fā)光；②只閉合開關(guān)S、S2，使滑動(dòng)變阻器的滑片保持不動(dòng)，讀出電流表的示數(shù)為I；③小燈泡的額定電功率表達(dá)式為P額＝?（5）小明設(shè)計(jì)了如圖丁的電路，測(cè)出了小燈泡L2的額定功率。實(shí)驗(yàn)方案如下：（電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為R1，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為R2）①只閉合開關(guān)S和S2，移動(dòng)R1滑片，使電流表的示數(shù)為I額。②只閉合開關(guān)S和S1，保持R1滑片位置不動(dòng)，移動(dòng)R2滑片，使電流表的示數(shù)為I額。保持電阻的滑片位置不動(dòng)，將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I2。則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝。（用I額、I1、I2、R1、R2中的字母表示）（2022秋?椒江區(qū)校級(jí)期末）如圖甲為“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V。（1）小科把滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)接近電源電壓。這可能是因?yàn)樵斐傻?。A.小燈泡斷路B.小燈泡短路C.電流表短路D.滑動(dòng)變阻器斷路（2）排除故障后，小科移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。粗心的小科把三次數(shù)據(jù)隨手寫在草稿紙上（如圖乙）而沒有填寫在對(duì)應(yīng)的表格中。請(qǐng)你幫助小科計(jì)算出小燈泡的額定功率為W；（3）通過思考，小科設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路來測(cè)量小燈泡的額定功率，已知R0＝5Ω。其中關(guān)鍵的一步是必須調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使電流表A2的示數(shù)為A時(shí)，再讀出電流表A1的示數(shù)，才能計(jì)算出小燈泡的額定功率。（2022秋?寧波月考）在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓約為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）。（1）請(qǐng)將圖甲電路連接完整，要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變暗。（2）小明在連接好電路時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡并沒有亮，此時(shí)小明應(yīng)該。A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路C.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察小燈發(fā)光情況（3）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)行了反思：如果電表損壞了，能不能借助其他實(shí)驗(yàn)器材完成實(shí)驗(yàn)？經(jīng)過思考，小明打算增加一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電表（理想電表），通過簡(jiǎn)單操作（單刀雙擲開關(guān)S接“a”、“b”各一次）來測(cè)量小燈泡的額定功率。如圖方案一、二是小明設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖。能用來測(cè)量小燈泡的額定功率的是（選填下列選項(xiàng)序號(hào)）。A.兩種方案都能B.兩種方案都不能C.方案一能，方案二不能D.方案一不能，方案二能（2022秋?溫州月考）小華在做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓恒為6V），小燈泡L（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω），電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為“10Ω1A”的滑動(dòng)變阻器R1和“50Ω0.5A”的滑動(dòng)變阻器R2各一個(gè)，導(dǎo)線若干。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，幫