第十八章 电功率（第2课时 测量小灯泡的电功率）

第一部分第一部分 系统复习系统复习 成绩基石成绩基石 第第十十八八章电功率章电功率 第第2 2课时测量小灯泡的电功率课时测量小灯泡的电功率考点梳理考点梳理过关过关考点考点 测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率编者语编者语 本课时考点的主要内容是测量小灯泡的电功率本课时是聊城市中考的热点和难点，聊城市中考题近六年来经常考查测量小灯泡的电功率辨一辨辨一辨 1.在测量小灯泡电功率的实验中，闭合开关后小灯泡不亮，一定是小灯泡断路()2灯泡的额定电压不同，只要其实际功率相同，则灯泡的亮度就相同()重点难点重点难点突破突破类型类型 电功率的测量电功率的测量1测量电功率的几种方法电功率的测量是中考必考的内容，通过测量其他物理量去间接地测电功率，主要有以下几种情况：(1)伏安法：用电压表和电流表分别测出待测用电器两端的电压和对应的电流，用PUI求出用电器的功率(2)利用电能表测电功率的方法记下电能表每消耗1kWh电能时，电能表转盘转过的转数N.关闭其他用电器，只让待测用电器工作用手表或停表测量待测用电器工作时电能表转盘转过n转所用的时间t.2.非“伏安法”测量电功率【例】2017哈尔滨中考某小组研究小灯泡的电功率，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定不变，有规格为“102A”和“202A”的滑动变阻器各一个.(1)如图甲所示，选用“102A”规格的滑动变阻器进行实验连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于A(选填“A”或“B”)端，其目的是保护电路.(2)接着用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数如图乙，此时灯泡两端电压为2.8V为了使灯泡正常发光，接下来的操作是：断开开关，用“202A”替换“102A”的滑动变阻器，并调节滑片P到接入电路的阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5V.思路点拨思路点拨 (1)在连接电路时，要把滑片P置于阻值最大的位置，以保护电路的安全(2)试触时，电压表示数2.8V2.5V，滑动变阻器应换用“202A”，闭合开关，移动滑片P，并观察电压表示数，测出表格中相应的电压和电流值(3)由表格可看出，在额定电压时，PUI2.5V0.3A0.75W，由实验可得出，电压越大，电流也越大，由公式PUI，消耗的电功率就越大，灯越亮.次数电压表示数/V电流表示数/A 电功率/W灯泡亮度12.50.30 较亮230.320.96很亮320.260.52稍亮(3)实验中收集信息如上表.分析表格中信息可得，小灯泡额定功率为0.75W；在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率越大，灯泡越亮变式运用变式运用 1.1.如图所示的电路图中，电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且UU0，定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是( )CA选项中的电路图无论开关如何闭合或断开，均不能直接或间接测出灯泡两端的电压，且S2、S3两次闭合前后电流表有一次要反接；B选项中的电路能测出灯泡的电压，也能测出定值电阻两端的电压，但电压表接线柱有一个会接反了；D选项中的电路图无论开关拨到1或2，均把灯泡短路，所以A、B、D选项中的电路图均无法测小灯泡的额定功率；C选项中的电路图当开关拨到2时，调节滑动变阻器，使电压表示数为灯泡的额定电压，再将开关拨到1，测出灯泡与定值电阻的总电压，再利用串联电路电流相等，间接算出灯泡的额定电流，即可测出灯泡的额定功率，故C选项正确2.2.2017济宁中考小可将电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表和电压表接入电路，用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的功率.(1)请在方框内(图1)画出实验电路图.(2)小可根据实验数据绘制了UI图象，如图2甲所示观察图象，发现AB部分为线段，BC部分为曲线为便于分析，将线段AB延长作出图象，如图2乙所示.比较甲、乙两图象，发现两图象间的距离随着电流的增大而增大，说明温度越高，灯丝电阻越大.(3)根据图象中B点对应的电压和电流值，计算小灯泡的电阻R5.当电压为2.5V时，根据甲图象计算小灯泡的功率P甲0.625W，根据乙图象计算小灯泡的功率P乙1.25W.(4)请结合以上分析和计算，解释白炽灯泡烧坏往往发生在开灯瞬间的原因：开灯时，灯丝的温度低，电阻相对较小，根据电功率公式P 可知，此时的功率较大，灯丝温度较高，灯丝易烧断.重点实验重点实验聚焦聚焦实验实验2424：测量小灯泡的电功率：测量小灯泡的电功率【实验电路图及实验关键】【实验关键】(1)选量程：根据小灯泡的额定电压、电源电压，确定电压表和电流表的量程(2)连电路：根据电路图连接实验器材(3)做实验：调节滑动变阻器，分别使小灯泡两端的电压等于额定电压、低于额定电压、等于额定电压的1.2倍，分别读出对应电压表和电流表的示数及区分三种情况下小灯泡的亮度，并记录在表格里(4)得结论：计算三种情况下的电功率，分析得出结论【命题点全梳理】1实验中滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡两端的电压2选择电压表、电流表的量程：电压表量程参照小灯泡的额定电压，选择大于额定电压的量程，如额定电压为2.5V的小灯泡，电压表可选03V量程电流表量程的选择采用试触法，保证指针偏转角度在1/2左右，能用小量程的不用大量程3在测小灯泡额定功率的实验中，手和眼各自的分工：手移动滑片的位置，同时眼睛观察电压表的示数，当示数达到小灯泡的额定电压时，停止移动滑片4不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率5伏安法测电阻和伏安法测电功率在处理数据上不同：测电阻最后要求计算出三个电阻值的平均值，目的是减小实验误差；而测电功率时，在小于、等于、大于额定电压的情况下，求出三个电功率值的含义是不同的，不能用来求平均值只有在额定电压下求得的功率才为额定功率.【例例】实验室电源电压为6V，要测量小灯泡的额定功率，小伟选择一个额定电压为2.5V，电阻大约为10左右的小灯泡，小强画出了电路图(图甲).(1)小伟看到电路图后提出一个建议：简化实验，去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功率你认为小伟的实验方案可行吗？为什么？不可行，无法实现小灯泡两端的电压等于额定电压.(2)若按照小强设计的电路图进行实验，实验室里有最大阻值是10和60的滑动变阻器，你认为应该选择最大阻值为60的滑动变阻器.(3)将图乙中的滑动变阻器和电压表(选用合适的量程)接入电路.(4)在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，小灯泡不亮，但电压表和电流表都有示数，按照图乙的电路连接图判断，要让灯泡发光，你的操作是：将滑动变阻器的滑片向右移动；调整电路正常后开始实验，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表突然变得无示数，电压表的示数是6V，你判断故障可能是：小灯泡断路.(5)为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系，做了多次实验，并根据实验数据绘出了小灯泡的UI图象(如图丙所示)请根据图象信息计算出小灯泡的额定功率是0.5W思路点拨思路点拨 (1)去掉滑动变阻器不能实现小灯泡两端的电压正好等于额定电压，所以不可行；(2)若选用10的滑动变阻器，由于小灯泡的电阻大约为10，由串联分压可知，小灯泡两端的电压最低为3V，无法达到额定电压2.5V，所以应该选择最大阻值为60的滑动变阻器；(3)连接时，滑动变阻器的接线柱选用要“一上一下”，电压表要和小灯泡并联，注意让电流从正接线柱流入电压表，因小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表要选用03V的量程；(4)电流表有示数，表示小灯泡中有电流通过，电压表有示数，表示小灯泡两端有一定的电压，小灯泡不亮，是由于小灯泡的实际功率太小，要让灯泡发光，可将滑动变阻器的滑片向右移动；灯泡突然熄灭，电流表突然变得无示数，表明电路中出现断路，电压表的示数为电源电压，表明小灯泡处断路；(5)从图象中可以看出，当小灯泡两端的电压为2.5V时，小灯泡中的电流为0.2A，所以小灯泡的额定功率PUI2.5V0.2A0.5W.命题挖掘命题挖掘 在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V.(6)小明在连接实验电路时还有导线未接上，如图甲所示，请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好(导线不得交叉).(7)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到A(选填“A”或“B”)端.(8)实验时，要使小灯泡正常发光，应移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V，此时电流表的示数如图乙所示，其示数为0.7A，那么小灯泡的额定功率是2.66W.(9)小华为了得到比较准确的小灯泡额定功率，她用同一套器材做了三次实验(她将电压表调到3.8V，图丙是其中一次实验所调的电压表示数)，获得三组数据，并进行了数据处理，如表：她测得功率有差异的主要原因是电压表(电流表)读数时有误差.这样处理数据的方法是否正确？正确(选填“正确”或“不正确”)，其理由是多次测量求平均值，减小误差.(6)小灯泡的额定电压为3.8V，电压表需要测量小灯泡两端电压，所以应该与小灯泡并联，并且选择大量程，把电压表的15V接线柱与小灯泡的右接线柱连接即可；(7)滑动变阻器在本实验中的作用之一为保护电路，所以在闭合开关之前应该将滑片移至最左端最大阻值处；(8)为了测量小灯泡的额定功率，需要让小灯泡在额定电压下工作，所以应该使电压表的示数为3.8V.电流表此时的读数为0.7A，则小灯泡的额定功率PUI3.8V0.7A2.66W；(9)由题意先后三次将电压表调到3.8V，分别得到了对应三个电流值，两表在读数时，都存在误差，故导致测得的功率有差异；多次测量求平均值，减小实验误差，所以是正确的实验序号电流表示数/A 额定功率/W 额定功率的平均值/W10.712.698 20.692.62230.682.584六年真题六年真题全练全练命题点电功率的测量命题点电功率的测量考查的重点是实验原理、电路的连接、电路故障的分析、数据处理以及对实验的评价；多以实验探究题的形式出现12013聊城中考某学习小组在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压6V不变，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10.(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(2)某次实验时，电压表示数如图乙所示，则此时滑动变阻器两端的电压为3.8V；如果要使小灯泡正常发光，变阻器的滑片P应该向B(选填“A”或“B”)端移动(3)小菁同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的IU图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定电功率是0.75W.(4)某同学实验中电流表和电压表指针偏转情况如图丁所示，其中某电表指针示数不妥，其原因是电流表的量程选大了.(要说明表的名称)(5)在实验中，小张同学发现当小灯泡两端电压减小时，它的亮度随之减弱，测量出的小灯泡电阻也相应减小，导致这一变化的合理解释是D.A导体电阻与通过导体的电流成正比B根据欧姆定律，电流一定时，导体的电阻与电压成正比C电压减小时，通过小灯泡的电流不变，电阻变小D电压减小时，小灯泡亮度变暗，温度降低，电阻变小22012聊城中考在测量小灯泡的电功率的分组实验中，提供的器材有：6V蓄电池、电流表、电压表、滑动变阻器(501.5A)、额定电压为3.8V的小灯泡(正常发光时电阻约为7)、开关等各一只，导线若干(1)根据图甲所示的电路图用笔连线代替导线，完成图乙中的实物连接(连线不得交叉)(2)(多选)某小组正确连接电路闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为6V.此故障的原因可能是下列情况中的BD(填写字母代号)A小灯泡被短路B小灯泡的灯丝断了C电流表的接线柱接触不良D小灯泡与灯座接触不良E滑动变阻器的滑片处接触不良(3)另一小组的同学连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光亮并很快熄灭请你指出他们实验中的两个操作不当之处：连接电路过程中，开关没有断开；滑动变阻器没有置于最大阻值处.(1)因小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选015V量程，因小灯泡正常发光时电阻约为7，则通过小灯泡的电流约为I 0.54A，所以电流表选00.6A量程另外注意电表的正、负接线柱要“正进负出”，滑动变阻器要“一上一下”，从电源正极按电路图顺序依次连到负极(2)小灯泡不亮、电流表示数为零，说明电路中存在断路，而电压表示数等于电源电压，则说明小灯泡处发生了断路(3)为了保护电路，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大端，由发生的现象知，这两点都没有注意32015聊城中考如图甲所示，是测量小灯泡电功率的实验，小灯泡的额定电压为2.5V.(1)请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求：滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大(2)闭合开关后，灯泡发光微弱，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度不变，其原因可能是将滑动变阻器的C、D(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路(3)某次实验，电压表示数如图乙所示，欲使小灯泡正常发光，则滑动变阻器的滑片应向D(选填“C”或“D”)端滑动(4)实验测量数据如下表所示，则小灯泡的额定功率为0.7W灯泡的亮度跟实际电功率的关系是实际电功率越大，灯泡越亮.(1)滑动变阻器应串联在电路中，同时符合“一上一下”的连接方式，因为滑片向左端滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以滑动变阻器的下端应接D接线柱；(2)灯泡发光微弱，说明电路中的电流小，则电路中的阻值过大，又因移动滑片小灯泡的亮度不变，故可知将滑动变阻器的C、D接线柱接入电路；(3)图乙电压表的示数为2.2V，要使电压表的示数变大，根据串联分压可知应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，故滑片应向D端移动；(4)小灯泡的额定功率PUI2.5V0.28A0.7W.分析表格中数据可知，实际电功率越大，灯泡越亮数据序号1234发光情况较暗较亮明亮特亮电压U/V1.32.12.53.0电流I/A0.210.260.280.31电功率P/W0.270.55 0.934.2017聊城中考在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V保持不变所用小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10.(1)用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮(2)闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到最左(选填“左”或“右”)端(3)闭合开关S后，发现小灯泡不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来首先应该操作的是C(填序号)A检查电路是否断路B检查电路是否短路C移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡是否发光(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示分析图象可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会增大(选填“增大”、“不变”或“减小”)；小灯泡的额定功率为0.5W.(5)若将小灯泡换成定值电阻，该电路还可以进行的实验有伏安法测电阻或电阻一定时，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系(写出一个即可)猜押预测猜押预测 1.2017临清、高唐联考二模图甲是“测量小灯泡功率”实验电路，电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V.(1)连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”(选填“3”或“15”)的接线柱相连(2)闭合开关前，应将滑片P置于B(选填“A”或“B”)端(3)若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数为2 .5V时记下电流表的示数(4)根据实验数据画出IU图象，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.625W.(5)结合图乙的信息思考：能否利用图甲电路，采用控制变量的方法来“探究电流与电压的关系”？并说明理由不能，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值.(1)灯泡额定电压是2.5V，电压表应选择03V量程，连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”的接线柱相连(2)为保护电路安全，闭合开关前，应将滑片P置于B端(3)若要测量灯泡的额定功率，应移动滑片P，使电压表的示数等于灯泡额定电压2.5V时记下电流表的示数(4)由图乙所示图象可知，灯泡额定电压对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率PUI2.5V0.25A0.625W.(5)探究电流与电压的关系应控制电阻阻值不变，灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值，因此不能采用图甲电路探究电流与电压的关系2017苏州中考在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的分组实验中：(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(2)小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是灯泡断路.排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为0.75W.(3)小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率(如下表)，你认为这样处理数据是不合理(选填“合理”或“不合理”)的，理由：灯泡在不同电压下的实际功率不相同，因此算出功率的平均值没有意义.(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图象中，正确的是B.(1)电压表测量小灯泡两端电压，故与小灯泡并联，且电流从正接线柱流入，负接线柱流出滑动变阻器按照一上一下原则接入电路；(2)灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，故障原因是灯泡断路；排除故障后，灯泡在额定电压下的电流是0.3A，则灯泡的额定功率PUI2.5V0.3A0.75W；(3)灯泡在不同电压下的实际功率不相同，因此算出功率的平均值没有意义；(4)滑动变阻器的电阻越大，通过灯泡的电流越小，灯泡的实际功率就越小，因此B图象符合两者之间的关系