滬科版九年級物理第十六章電流做功與電功率第三節測量電功率課件

第十六章電流做功與電功率第三節測量電功率基礎過關全練知識點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,是某同學連接好的電路。當閉合開關后,發現電流表沒

有示數,電壓表有示數且示數接近電源電壓,電路連接正確,

但小燈泡不亮,則發生這一現象的原因可能是?(

)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,A

不符合題意;若小燈泡短路,則電壓表無電流通過,無示數,B

不符合題意;若小燈泡斷路,則電壓表串聯在電路中,電壓表

有示數且示數接近電源電壓,電流表無示數,C符合題意;滑動

變阻器接入電路的電阻過大,由串聯分壓規律可知,小燈泡分

擔電壓將過小,電壓表示數過小,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的小燈泡正常發光時的電功率。實驗過程中,調節

滑動變阻器的阻值直至電壓表的示數為

V,此時,電流

表的示數如圖所示,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光時

的功率,故實驗過程中,應調節滑動變阻器的阻值直至電壓表

的示數為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“測量標有

2.5V小燈泡電功率”的實驗。

(1)圖甲是某同學連接的部分電路,請你用筆畫線代替導線將

電路補充完整。(2)電路連接完整后閉合開關,發現電流表和電壓表都有較小

的示數,燈泡不亮,調節滑片兩表示數均不變,燈泡仍不亮。

實驗連接中的不當之處是

。(3)排除故障后,閉合開關,調節變阻器使小燈泡正常發光,

此時電流表的示數如圖乙所示,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燈泡發光情況不亮發暗光發較亮光正常發光發出強光(4)分析表中數據。你可以得出什么結論?

(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,滑動變阻器一上一下接入電路中,

圖中已經選用了金屬桿一端的接線柱,另一端應選擇下面的接線柱,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,發現電流表和電壓表都有較小的示數,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

中數據可知,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接入家庭電

路,正常工作3min的過程中,電能表轉盤轉了150轉,電能表上

標有“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.電能表應安裝在家庭電路的總開關和保險裝置之間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;電能表應安裝在家庭電路的總開關之前,故D錯誤。故選A。5.(跨學科·物理學與日常生活)(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,轉盤轉過

轉;小

明關閉家里其他所有用電器,只打開空調,觀察電能表轉盤在

1min內剛好轉動了50轉,則空調的功率是

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

電能表的轉盤轉過3000轉;電能表轉盤轉50r時,空調消耗的

電能:W=?kW·h=?kW·h,空調的功率:P=?=?=

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

率”實驗時,將標有“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S,當滑片P移到最右端時,小燈

泡正常發光,電壓表示數為2V。下列結果正確的是?(

)

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S,當滑片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,

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,由標有“0.2A”的小燈泡正常發光且串聯電路中

電流處處相等可知,流經滑動變阻器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,小華準備了以下器材:電源、標有

“2.5V”的小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開

關、導線若干。請完成下列問題:

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

端(選填“A”或

“B”)。(3)閉合開關S,發現燈泡不亮,電流表有示數,電壓表無示數,

該電路故障可能是小燈泡

。(4)排除故障后,閉合開關S,移動滑片P,同時眼睛要觀察

表的示數,直到示數為

V時,小燈泡正常

發光,記錄電壓表和電流表示數。(5)繼續移動滑片P,讓電壓表示數低于2.5V,某時刻電流表示

數如圖乙為

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

并記錄電表示數。小華根據所有實驗數據作出了小燈泡的

U-I圖像,如圖丙,則小燈泡額定功率為

W。(6)根據小燈泡U-I圖像和亮度變化,還可以發現

。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,應從

電源正極出發,依次連接開關,滑動變阻器,電流表,燈泡回到

電源負極,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)為了保護電路,開關

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,電流表有示數,電路為通路,燈泡不亮,電壓

表沒有示數,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到與額定

電壓相等,所以向左移動滑片P的同時,眼睛應觀察電壓表,直到示數為2.5V,再確定電流表的示數;(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是0.2A;

根據小華對所有實驗數據作出的小燈泡的U-I圖像可知,當

電壓為2.5V時,對應的電流為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,滑動變阻器規格為

“20Ω

1A”。(1)用筆畫線代替導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)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應位于

端(填“A”或“B”)。(3)小張連接完電路,檢查無誤后閉合開關,卻發現小燈泡不發光,電流表有示數,電壓表無示數?？赡馨l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.開關接觸不好(4)排除故障后調節變阻器,使燈泡正常發光,此時電流表示

數如圖乙所示,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,設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,請根據他的思路將步驟補充完整。①閉合開關S,將開關S1撥到“1”,調節滑動變阻器滑片,直至

電壓表示數為

V;②

,現將開關S1撥到“2”,讀出電壓表示數

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,則電壓表的量程應選

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

入電路的電阻變大,且滑動變阻器應按“一上一下”的方式

串聯在電路中,故應連接變阻器左下接線柱;(2)為了保護電

路,在閉合開關前,滑動變阻器滑片應位于阻值最大處,即B端;

(3)燈泡不發光,電流表有示數,說明電路為通路,電壓表無示

數,說明與電壓表并聯的部分短路了,故選B;(4)由圖甲可知,

電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流表示數如圖乙所示,其示數為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,電壓表測R0

和滑動變阻器兩端的電壓,調節滑動變阻器的滑片直至電壓

表示數為2V,由串聯電路電壓的規律,燈兩端的電壓:U燈=U-

U″=4.5V-2V=2.5V,燈泡正常發光;在步驟②中,滑動變阻

器的滑片不動,再將開關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)小海同學做“測定小燈泡的電功率”

實驗,現有電源(電壓為2V的整數倍)、滑動變阻器兩個(分

別標有A“20Ω

2A”、B“10Ω

2A”字樣)、待測小燈

泡(標有“2.5V”字樣)、電流表、電壓表、開關及導線若

干。他選取一個變阻器進行實驗,將電流表串聯在電路中,將

電壓表并聯在電路中。移動滑片,又進行實驗,記錄數據如

表,并用其中一組數據成功計算出小燈泡的額定功率。素養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所選的滑動變阻器:

;(3)請根據相關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