通关19 测电功率的方法（解析版）.docx

通关19测电功率的方法C中考预测考点预测概率预测题型预测伏安法测电功率实验探究题安阻法测电功率实验探究题伏阻法测电功率实验探究题电路设计实验探究题船籍1、伏安法测电阻基本原理：P=UI,因此通过电路得出小灯泡两端电压和电流是解题的关键，电压通过电压表，电流通过电流表得出，因此要注意接线柱和读数的准确性，另外小灯泡的额定功率是不能多次实验取平均值的，原因是小灯泡的电阻随电压改变而改变，答题时注意回答原因。2、其他方法测电功率也都是在伏安法的基础上，改装电路，用另外的方法得出电压或电流再去计算电功率。3、答好此类实验题的关键还是在对电路要充分理解和熟悉。电路设计方面也是在熟悉常规方法基础上得以拓展。（抢分通关题型一伏安法测电功率典例精讲例题1（2024象山县模拟）【实验名称】用伏安法测小灯泡电功率。【实验器材】待测小灯泡（额定电压为2.5V,电阻约为IOQ）,干电池两节，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个，导线若干。P【实验步骤】（1）请根据图中的实物图在图乙中画出电路图。（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为2.3V,若要测量小灯泡正常发光时的功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向（填“左”或“右”）端移动。调节滑动变阻器的滑片P,测得通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率为Wo【交流与反思】做完实验后，小明和小华交流，用该实验的器材，只要把小灯泡换成阻值不同的几个电阻，还可以做“探究电流与电阻的关系”实验。在实验中，每次更换电阻后，可以通过调节滑动变阻器滑片，使电阻两端电压保持不变，实验得出的结论是【解答】解：（1）对照电路图连接实物图，各元件顺序要致，变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数为2.3V,灯在额定电压下正常发光，2.3V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；根据该同学实验得到的如图2所示的IU图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;【交流与反思】“探究电流与电阻的关系”实验，需保持电阻两端电压不变，根据实验可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。故答案为：（1）见解答图；（2）右；0.625；【交流与反思】电压一定时，电流与电阻成反比。通关指导(1)对照电路图连接实物图，各元件顺序要致，变阻器滑片以右电阻丝连入电路中；(2)灯在额定电压下正常发光，比较灯泡两端电压与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；根据I-U图像知灯在额定电压下的电流，由P=UI求出小灯泡的额定功率；【交流与反思】“探究电流与电阻的关系”实验，需保持电阻两端电压不变，根据实验可得结论。名校模拟练习1(2024台州一模)图甲是“测量小灯泡电功率”的实验电路，小灯泡1.的额定电压为2.5(1)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处于最(选填“左”“右”)端。(2)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片，多次实验并将数据和现象记录在表：序号电压U/V电流I/A灯泡亮度10.50.10不亮22.5正常发光33.00.34很亮第1次实验中，小灯泡1.不亮的原因是。第2次实验中，电流表读数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是瓦。【解答】解：(1)为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即最右端；(2)第2次实验中，电流表读数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡额定功率为：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;由表中数据可知，第1次实验中小灯泡实际功率为0.05W,远小于灯泡额定功率O.75W,小灯泡1.不亮，说明灯泡的实际功率太小。故答案为：（1）右；（2）小灯泡1.实际功率太小；0.75。练习2（2024浙江模拟）小宁同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻RX的电功率，已知电源电压为6V,电流表有00.6A和03A两个量程，电压表有。3V和。15V两个量程，滑动变阻器的铭牌上标有“20。A”字样。（1）请用笔画线代替导线，按照甲所示的电路图，将实物电路连接完整。（要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到最右端）（2）闭合开关，调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数如图乙所示，则电流表示数为A,电压表示数为V,此时电阻RX的电功率为Wo（3）小明发现，闭合开关后，移动滑片P,电流表和电压表的指针能同时达到满刻度线，则该实【解答】解：（1）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器滑片P应处于阻值最大值，闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到最右端，滑动变阻器选择左下接线柱串联接入电路，如图：（2）根据图乙可知，电流表选小量程，分度值为0.02A,示数为0.46A,电压表量程选小量程，分度值为0.1V,示数为2.3V,RX的电功率：Px=UxIx=2.3VX0.46A=1.058W：（3）由题意可知，电表的指针同时达到满刻度线，即电路中的最大电流为0.6A,电压表示数为3V,则RX的最大电功率：PmaX=UmaXImaX=3VX0.6A=ISW,故C错误；滑动变阻器完全接入电路中时电路中的电流最小，RX的电功率最小，但不为0,故AB错误；由P=I2R可知RX的电功率与电流的平方成正比，故D止确；故选：D。故答案为：（1）见解答图；（2）0.46；2.3；1.058：（3）D。题型二安阻法测电功率典例精讲例题2（2024拱里区校级模）某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验,所用小灯泡1.的额定电压为2.5Vo甲乙丙（1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“X”，并帮助小明画出正确的连线。（2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡1.的额定功率为Wo（3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U敏的小灯泡1.i的额定功率，图丙中Ro阻值已知。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片，使电流表_（选填“A1”或“A2”）的示数为时（用符号表示），再读出另一只电流表的示数为I,即可计算小灯泡1.i的额定功率.【解答】解：（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示：（2）如图乙所示，电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.36A,此时电压为2.5V,由P=UI得灯泡的额定功率为：P=Ul=2.5VX0.36A=0.9W;（3）如图丙所示的电路图中，电阻Ro和灯泡1.并联，电流表Al测量小灯泡的电流，电流表A2测量定值电阻Ro的电流，根据并联电路中电压规律可知：Uro=Ul;测量小灯泡额定功率，需要电阻Ro两端的电压为U战,根据欧姆定律可得通过电阻Ro的电流为：U薇U额=兽,即电流表A2的示数为不二时，再读出测量灯泡的电流的电流表示数I,即可计算小灯泡1.RORo1的额定功率为：P糊=USUO故答案为：（1）见解答图；（2）0.9；（3）A2;4RO通关指导（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此判断电路中错误连接;（2）根据电流表选用的量程，读出电流表的示数，根据P=Ul计算功率；（3）根据并联电路中电压规律及欧姆定律计算出通过电阻Ro的电流。名校模拟练习3（2023秋西湖区校级月考）小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V,小灯泡的额定电压为2.5V。（I）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡。（2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为（3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路（如图丙），这个小灯泡正常工作的电流为I麴，请完成实验步骤（已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2）。闭合开关Si、S2接1,使电流表示数为I新。闭合开关Si、S2接2,调另一个滑动变阻器Rl的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I。小灯泡的额定功率表达式为Psj=（用U、R2、IS（、I表示）。【解答】解：（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，所以出现这一故障的原因可能是小灯泡断路了；（2）由图乙可知，当灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流也增大，根据P=Ul可知，灯泡功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大，故图像中电流与电压不成正比；（3）实验步骤：闭合开关Si,S2接1,移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I皴；闭合开关Si,S2接2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另个滑动变阻器Rl的滑片，使电流表示数为I一再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I;在步骤中，滑动变阻器Rl短路，灯与滑动变阻器R2串联，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额，此时灯正常发光：在步骤中，灯短路，两滑动变阻器串联，因R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器Rl的滑片，使电流表示数为I触，根据等效替代法，滑动变阻器Rl连入电路中的电阻等于灯正常发光时的电阻大小；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I,由欧姆定律和电阻的串联，滑动变阻器Rl连入电路中的电阻：Rl滑=7-R2,即灯正常发光的电阻为R1.=Rl潸=-R2,则小灯泡的额定功率表达式为：79UP额=I颔-R1.=I额-（7-R2）。故答案为：（1）断路；（2）灯丝电阻随温度的升高而增大；（3）移动滑动变阻器R2的滑片：保持滑动变阻器R2的滑片位置不变：I额2（B-R2）。练习4（2023邦州区一模）某灯泡上标有“7.*,0.5Aw的字样，其中额定电压值不清，估计在7.0V7.9V之间，因为灯泡的电阻会随温度的升高而增大，要测定小灯泡的额定功率，必须测出其额定电压。现有实验仪器：一只电压恒定的电源（电压值未知）一只电流表、一只标有“20.5Aw滑动变阻器R、一只阻值为IOQ的定值电阻、开关和导线若干。某项目化小组反复讨论后，设计了图甲所示的电路图，并开展实验。PR1.OOOMA）Il-0-63甲乙（I）滑片位于a端时，只闭合S和Si,电流表示数如图乙为A,求出电源电压。（2）（请补充具体操作），移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为0.5A,此时小灯泡正常发光。（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S1、断开S2,读出电流表示数为06A,求出此时滑动变阻器接入电路的阻值R。（4）通过计算得出灯泡的额定电功率为Wo【解答】解：（1）滑片位于a端时，只闭合S和Si,滑动变阻器R电阻全部连入电路，且与定值电阻Ro串联，灯泡正常发光时的电流为05A,则电流表选择小量程，示数为：h=0.4A;则电压电压为：U=I（R最大+Ro）=0.4A×（20+10）=12V；（2）只闭合S和S2,调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为05A,此时小灯泡正常发光;（3）当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和Si、断开S2,读出电流表示数l2=06A,则此时定值电阻两端的电压为：U定=12Ro=O.6AXlOC=6V,此时滑动变阻器两端电压为：U'=U-Ulif=12V-6V=6V,则滑动变阻器连入电路的电阻为：DU，6VinnR=77=UT°5（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U“=IR=0.5A×10Q=5V,则此时灯泡两端的电压即额定电压为：Ujgi=U-U"=12V-5V=7V,灯泡的额定电功率为：P=UsI=7V×0.5A=3.5Wo故答案为：（1）0.4：（2）只闭合S和S2;（4）3.5o练习5（2023瓯海区模拟）小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表（没有电流表）、阻值为10的定值电阻Ro、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验甲乙丙（1）请你将甲电路图补充完整。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值的位置。（3）闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为V,此时电压表的示数如图乙所示，是Vo（4）小灯泡的额定功率为Wo（5）她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法，其电路如图丙所示，Ro=10,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表®的示数为A时，再读出电流表®）的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。【解答】解：（1）根据实验原理R=苧可知，在没有电流表的情况下，利用电压表和定值电阻代替电流表的作用，采用分压电路，电压表V2并联在定值电阻两端，电路如图所示：（2）闭合开关前滑片滑到阻值最大处;（3）因为小灯泡的额定电压为2.5V,闭合开关后，为了测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器，使电压表Vl的示数为2.5V,电压表V2量程为03V,分度值为0.1V,此时示数为U2=2.4V;此时电路中的电流为I=I1.=IO=常=镭=0.24A;（4）小灯泡的额定电功率为：Pi=UlIl=2.5V×0.24A=0.6W:（5）要测量小灯泡的额定功率，小灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电压相等，则定值电阻两端电压等于2.5V,又知Ro=I0。,故电流表AI的示数为h=治=0.25Ao故答案为:(1)如上图所示；(2)最大；(3)2.5；2.4；(4)0.6：(5)0.25。题型三伏阻法测电功率典例精讲例题3(2024温州模拟)小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率.(电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V)闭合开关后，发现两电表指针处于图乙所示位置，此时灯泡o(选填“不发光”或“比正常亮”)(2)故隙排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是Wo(3)完成实验后，小明又设计了一种用已知阻值为RO的定值电阻代替电流表测量小灯泡的额定功率的方案，设计了如图丁所示的电路，实验步骤如下。检查电路无误后，闭合开关S和Sl断开开关S2移动滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为UBc；保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S利Sl断开开关S,读出电压表的示数Ui；小灯泡额定功率的表达式：Pfti=。(用Ubc、Ui、RO表示)【解答】解：(1)由图乙可知，电流表示数为零，电路可能断路，电压表示数为电源电压，电压表与电源连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了，小灯泡不发光；(2)故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡1一U图象如图丙所示，则灯额定电压下的电流为0.3A,则小灯泡的额定功率是：P=UI=25VX0.3A=0.75W;(3)检查电路无误后，闭合开关S和Sl断开开关S2移动滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为UBC=U额；此时1.、R和变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，故灯泡正常发光；闭保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和Sl断开开关S,读出电压表的示数Ui,电路的连接方式没有发生变化，电压表测1.与R的总电压，所以I1.=IR=红”，kOUI-Upc小灯泡额定功率的表达式P烈=UBCCJUlUpc故答案为：（1）不发光；（2）0.75；（3）UBCJcRO通关指导（1）根据图乙分析电流表和电压表示数的大小，根据电流表示数分析电路故障的种类，根据电压表示数分析故障的原因；（2）灯在额定电压下的功率为额定功率，由图根据P=Ul求出额定功率；（3）测灯泡功率需要测出灯泡额定电压对应的额定电流，首先使灯的电压为额定电压灯正常发光，再根据串联电路电流的规律和欧姆定律，通过开关的转换计算出R的电流，从而得到灯泡电流，根据P=Ul写出额定功率的表达式。名校模拟练习6（2023秋玉环市期末）在研究小灯泡发光情况与电功率关系的实验中，电源是三节新干电池，灯泡的额定电压为2.5V。（1）表中记录了电表示数和电功率，还需要增加记录的内容是实验次数电压U/V电流I/A电功率P/W12.40.2422.50.2632.80.28（2）分析实验数据可以发现，小灯泡两端的电压越高，它的实际功率:O（3）完成上述实验后，继续测量小灯泡的额定电功率，发现电流表无法正常使用，甲同学用原来的电源、电压表和一个5。的定值电阻Ro,设计了如图2所示的电路。实验方案如下：调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5伏。保持滑片位置不变，将电压表改接在Ro两端，读出电压表示数。算出小灯泡的额定功率。乙同学认为可将电压表直接并联在Ro两端，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。根据电压表示数和Ro阻值，可算出小灯泡的额定功率。你认为哪种方案更好？请说出理由【解答】解：（1）研究小灯泡发光情况与电功率的关系时需要比较灯泡的亮度与灯泡的电功率，因此表中还需要增加记录的内容为灯泡的亮度；（2）由表中数据可知，灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由P=Ul可知，电压和电流都增大时，电功率增大，说明小灯泡两端的电压越高，它的实际功率越大；（3）要使小灯泡正常发光，应使其额定电压达到2.5V；方案是节滑动变阻器，同时观察电压表，使小灯泡两端电压为2.5伏：比较准确；方案二是通过观察小灯泡发光的亮度来确定其是否正常发光，不准确；所以，方案一更好。故答案为：（1）灯泡的亮度；（2）越大；（3）方案更好，节滑动变阻器，同时观察电压表，使小灯泡两端电压为2.5伏，比较准确。练习7（2023秋兰溪市校级期末）小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率，己知小灯泡的额定电压为2.5Vo（1）闭合开关后，应将滑片P由最大阻值处缓慢向端移动（填"A”或"B”），使小灯泡逐渐变亮。（2）继续移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定电功率为Wo（3）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，发现电压表的示数（填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）在没有电流表的情况下，用如图丙所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。己知小灯泡的额定电压为U瓶，定值电阻的阻值为R,实验步骤如下：只闭合开关S、Si,调节滑片，使电压表示数为US保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U。可知小灯泡的额定功率P艘=(用U翔、U和R表示)。【解答】解：(I)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，则排除故障后，再次闭合开关，应将滑片由最大电阻处缓慢向B,使灯逐渐变亮；(2)已知电流表用的是O0.6A的量程，由指针位置可知，通过灯1.的电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×O.4A=1W;(3)电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大：(4)只闭合开关S、Si,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U版，此时灯泡正常发光；保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2,电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U,则定值电阻两端电U-Usts.压为U-U额，电路电流为Ilfi=F故可知小灯泡的额定功率PSI=U救ISfi=-额力吗u/U-U给故答案为：(1)B；(2)1；(3)变大；(4)'R-练习8(2022上城区模拟)小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为IOC左右，实验室有如下器材：电源(U=6V),电流表(00.6A,O3A),电压表(03V,O15V),滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来：（D：o（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为Wo（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为oA.103AB.30IAC.60IA（4）在实验过程中，电压表发生故障，若已知另一盏灯的额定电流为I跑小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是O【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前，滑片P应处于连入阻值最大处：因为灯正常发光时的电流约为：I=,镯=025A,所以电流表应选O0.6A量程，所以图中不符合实验规范处有：闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；电流表所选量程太大；（2）由I-U图象可得，小灯泡在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为：Psfi=U额I颔=2.5VX0.25A=0.625W。（3）根据I-U图像知，小灯泡的电压为0.5V时，电流为0.1A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为：R滑=-=U=550,故变阻器的规格可能为601A,故选C；（4）丁图中，将S2置于b,电流表没有接入电路，将S2置于a,电流表测通过电阻箱中的电流,即无论S2置于a、b,灯的电流都不能测量，故不能使灯正常发光，不能测出灯泡额定功率;丙图中，将S2置于a,移动滑片，使电流表示数为I瓶，则灯正常发光；保持滑片的位置不动，将S2置于b,调节电阻箱的旋钮，使电流表的示数仍为I嵌，记下电阻箱连入电路中的电阻大小Rg由等效替代法，则灯正常发光时的电阻等于R相，则灯的额定功率：P=IrR箱;故选丙。故答案为：（1）闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处；电流表所选量程太大；（2）0.625；（3）C；（4）丙。题型四电路设计典例精讲例题4小金在学习“测量小灯泡电功率”时，利用伏安法来完成实验。如果实验过程中电压表出了故障，你能帮小金继续实验测出小灯泡的额定功率吗？（要求：可选择除电压表以外的其他器材）（1）请你设计实验电路图；（2）简要写出实验步骤，明确写出实验中要测量的物理量。【解答】解：（1）定值电阻和灯泡并联，然后在两个支路上各串联一块电流表，接下来再分别与开关、滑动变阻器串联在电源两极上即可，如下图所示：；（2）实验步骤为：,I1.按照实验电路图连接实物；闭合开关，移动滑动变阻器，使电流表A示数与定值电阻的乘积刚好等于额定电压;读电流表测出小灯泡的电流12;计算小灯泡的额定功率P=Ul2。通关指导在“伏安法”测灯泡额定功率的实验中，如果电压表损坏，那么可以借助个定值电阻和块电流表的合作来替代它。因为电压表并联在灯泡两端，所以应该将定值电阻和电流表串联后再并联在灯泡两端，接下来调节滑动变阻器，直到这个电阻和电流表的示数的乘积等于灯泡的额定电压，这时灯泡正常发光，再读出与灯泡串联的电流表的示数，最后根据P=Ul计算出灯泡的额定功率即可。名校模拟练习1为了测定额定电压Uo=3.8V的小灯泡的额定功率，聪明的小李同学设计了一种新的实验方案，具体步骤如下（电源电压未知，电阻R的阻值已知，电流表内阻可忽略）：按电路图连接好电路；开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置，读出电流表示数h;开关S拨到位置2,滑片位置不动，读出电流表示数I先算出灯泡的电阻Rl,再根据Po=U不R1.计算灯泡的额定功率。（I）请按如图所示的电路图连接好电路；（2）灯泡的电阻R1.=（用所测的物理量表示）；（3）小李按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是（4）在老师的指导下，他仔细分析后，认为要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤稍作改动即可，需要改动的地方是【解答】解：（1）根据电路图连接实物图，注意将与灯连接的导线一端一定与单刀双掷开关的转轴相连，如下所示：（2）开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置，此时电流表与R串联后与灯并联，读出电流表示数11;由欧姆定律的变形公式，R的电压：U=IiR,开关S拨到位置2,滑片位置不动，此时1.与R并联，读出电流表示数12,电流表测总电流,因电路的连接关系没有变化，根据并联电路的规律，则通过灯的电流为1=12-h,由欧姆定律算出灯泡的电阻：（3）由于电流的热效应，当灯泡发光时，灯丝的电阻会随温度升高而变大；当灯泡两端电压不等于其额定电压时，求出的电阻就不等于其正常发光时电阻，从而求出的功率就不是额定功率；所以要想测灯泡的额定功率，可以让灯泡两端电压等于额定电压，即将开关S拨到位置2,移动滑片P，使电压表的示数为3.8V。练习2（2023江北区模拟）小宁做“测量小灯泡电功率”的实验，器材有：电压恒定为6伏的电源、额定电压为4.5伏小灯泡、电流表（00.6安）、电压表（03伏）、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。电路设计如下：654321O.O.6O.6O.123456电压/伏654321666O.O.6O123电压/伏°甲乙丙（1）正确连接电路后，小宁进行实验，记录实验数据并在I-U图像中描点，得到滑动变阻器电流与电压的关系，如图乙所示。由此可知，小灯泡的额定功率为。（2）小宁利用该电路继续探究通过小灯泡的电流与两端电压的关系，他在图乙的基础上画出了小灯泡的I-U图像，如图丙中的虚线。请从串联电路的特点判断小宁画的虚线是否合理，并说出判断的理由O【解答】解：（1）当灯泡两端电压为4.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为6V-4.5V=1.5V,由图乙可知，此时通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据串联电路电流特点，灯泡的额定电流为0.5A,则小灯泡额定功率为：P=Ul=4.5VX0.5A=2.25W;（2）串联电路总电压等于各部分电压之和；由图丙可知，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压，即6V,故小宁画的虚线合理。故答案为：（1）2.25W:（2）合理，当电流一定时，滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和等于电源电压。练习3（2023鹿城区三模）小明想测量实验盒中一只灯泡的额定功率，发现灯泡铭牌上额定电压值不清，额定电流为0.5A。现有实验仪器：一个电压恒定的电源（电压值未知）、一只电流表、一只标有最大阻值为R的滑动变阻器、一只已知阻值为R。的定值电阻、开关和导线若干。（1）请你帮助小明写出实验步骤完成测量°要求：用测量的量表示出小灯泡额定功率（测量的各量用字母表示）。己知：小灯泡的电阻受温度影响（2）电路图属于模型。请在教材的内容里举一例,【解答】解：（1）根据要求和所给电路元件，设计电路图如下：只闭合开关S和Si,滑片P位于a端时，滑动变阻器R电阻全部连入电路且与定值电阻Ro串联，电流表示数为In则电压电压为：U=Il（Rmax+Ro）；只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为0.5A,此时小灯泡正常发光；当小灯泡正常发光时，保持滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S和S3断开S2,读出电流表示数为12,则此时定值电阻两端的电压为：U定=I2Ro,此时滑动变阻器两端电压为：U'=U-U定=Il（Rmax+Ro）T2R0,则滑动变阻器连入电路的电阻为：R=当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U"=IR=O.5AX他叫维二地，l2则此时灯泡两端的电压即额定电压为：U撇=U-U"=II（RmaX+Ro）-0.5AX-（Rma叶）二z>Q,2灯泡的额定电功率为：P=UaI=I（Rmax+Ro）-0.5Axzi（r÷ro）-z2o1o5a.,2（2）电路图和光路图都属于物理模型。故答案为：（1）见解答；（2）光路图。练习4小温做“测量小灯泡电功率”的实验，准备了如下器材：电压为6V的电源，额定电压为2V的小灯泡1.（电阻约为IOQ）,电流表Al和A2（所测得的电流分别为11、12）,阻值已知的定值电阻Ro、开关Si、规格分别为“IOC1A"、“50Q0.5A”的滑动变阻器Rl和R2,导线若干。（1）为了顺利完成实验，小温应选用规格为（选填“R1”或“R2”）的滑动变阻器。（2）请在方框内画出实验的电路图。（3）根据你设计的电路图写出小灯泡电功率的表达式为P=（用h、匕、Ro表示）。【解答】解：（1）当灯泡的电压Ul=2V时，滑动变阻器两端的电压为:U变=U总-Ul=6V-2V=4V;根据串联电路分压原理：区，即空=小，U变R变4。R变解得：R变=200,故小温应选用规格为R2的滑动变阻器；（2）方法一：灯泡1.与Ro并联，电流表Al与1.串联，电流表A2与RO串联，变阻器在干路上，如下图所示：-011UHgH方法二：灯泡1.与RO并联，电流表Ai与1.串联，电流表A2在干路上，变阻器也在干路上，如下图所示：方法三：灯泡1.与Ro并联，电流表Al与RO串联，电流表A2在干路上，变阻器也在干路上，如下图所示:(3)方法一：闭合开关S,调节变阻器的滑片，此时电流表A2的示数为12,电流表Ai的示数为Ib则灯泡两端的电压为：U=Uo=IaRo,灯泡的电功率为：P=UIi=IzRoIi;方法二：闭合开关S,调节变阻器的滑片，此时电流表A2的示数为12,电流表A的示数为Ii,则灯泡两端的电压为：U=Uo=Ro(12-Ii)>灯泡的电功率为：P=UIi=IiRo(12-11)；方法三：闭合开关S,调节变阻器的滑片，此时电流表A2的示数为12,电流表Al的示数为山则灯泡两端的电压为：U=Uo=IiRo,灯泡的电功率为：P=UI=IiRo(12-I)o故答案为:(1)R2；(2)见解答图；(3)P=l2Roh或P=IiRo(Iz-Ii)或P=IiRo(h-I)练习5某课外实验小组在实验时需要用一个纯电阻元件，其上标有“？V,P额”字样，其额定电压值模糊不清，额定电功率值清晰。若要正确使用这个元件，需知道它的额定电压值。实验室中有以下实验器材：符合要求的电源一个，电流表一只，电键两个，定值电阻R。，导线若干。请你利用上述器材，通过实验测量，得出此元件的额定电压值。(1)根据所学电学知识，只要测量出此元件的,即可计算出它的额定电压值。(2)请你帮助他们设计实验电路图，并画在右边的方框内。(3)实验步骤：a.按照设计电路连接电路元件。bod.断开电路，整理器材。e.用已知量和测得量表示出此元件额定电压的计算公式：USS=【解答】解：(1)由电功率的计算公式P=)、P=U1.P=I2R>P=(知，与电压有关的功率公式有P=UI和p=.对于P=UI,要知道额定电压，必须测量额定电流，而额定电流未知；对于P=%,要知道额定电压，必须测量导体电阻，电阻值是不变的，所以测量出电阻阻值，就能得出额定电压。(2)实验器材有符合要求的电源、电流表、定值电阻Ro,定值电阻和待测电阻串联在电源上，用电流表测量电路电流；待测电阻接在电源两端，用电流表测量通过的电流。据此设计电路。(3)a.按照设计电路连接电路元件；b.闭合开关S,断开S2,记下电流表示数h,此时电源电压为U=Il(Ro+Rx)；c.闭合S2、Si,记下电流表示数I此时电源电压为U=l2Rx。由解得Rx=祗朱®e.因为P撇=%，所以UjBj=加，将代入得U瓶=J三