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第三节测量电功率第三节测量电功率 测量灯泡的电功率测量灯泡的电功率(1)(1)原理原理: : (2)(2)实验器材有电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、实验器材有电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、 、 和和导线导线.(3)(3)结论结论: :用电器实际消耗的功率与用电器实际消耗的功率与 有关有关;灯泡的亮度由灯泡的灯泡的亮度由灯泡的 决定决定, ,加在灯泡两端的实际电压越大加在灯泡两端的实际电压越大, ,灯灯泡的实际电功率泡的实际电功率 , ,灯泡灯泡 . . P=UIP=UI电流表电流表电压表电压表加在它两端的电压加在它两端的电压实际功率实际功率越大越大越亮越亮测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率 1.1.某同学做某同学做“测量小灯泡电功率测量小灯泡电功率”的实验时的实验时, ,连接了如连接了如( (甲甲) )图所示的电路图所示的电路, ,实验实验前观察小灯泡的螺旋套上标有前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V”2.5 V”字样字样. .(1)(1)要完成要完成( (甲甲) )图的电路连接图的电路连接, ,电压表应选择连接电压表应选择连接 ( (填填“0 03 V”3 V”或或“0 015 V”)15 V”)的量程的量程.0 03 V3 V解析解析:(1):(1)电压表测小灯泡两端的电压电压表测小灯泡两端的电压, ,由小灯泡的额定电压为由小灯泡的额定电压为2.5 V2.5 V可选电压表的可选电压表的量程为量程为0 03 V.3 V.解析：解析：(2)(2)滑动变阻器使用时要注意滑片调到阻值最大端滑动变阻器使用时要注意滑片调到阻值最大端, ,即最左端即最左端. .(3)(3)灯泡在额定电压下才正常发光灯泡在额定电压下才正常发光. .观察实物图可知电流表接入观察实物图可知电流表接入0 00.6 A0.6 A量程量程, ,分度值为分度值为0.02 A,0.02 A,故电流表的读数为故电流表的读数为0.2 A.0.2 A.则则P=UI=2.5 VP=UI=2.5 V0.2 A=0.5 W.0.2 A=0.5 W.(4)(4)向左移动变阻器滑片向左移动变阻器滑片, ,滑动变阻器的阻值变大滑动变阻器的阻值变大, ,滑动变阻器分的电压变大滑动变阻器分的电压变大, ,小小灯泡两端的电压变小灯泡两端的电压变小, ,灯泡变暗灯泡变暗. .实际功率与灯泡两端实际电压有关实际功率与灯泡两端实际电压有关. .左左 2.52.5 0.20.2 0.50.5 暗暗 实际电压实际电压 实验次数电压表示数U/V电流表示数I/A灯泡亮度11.500.32发光微弱22.000.38较暗32.50正常发光43.000.46很亮利用电能表测量电功率利用电能表测量电功率 为测量某电热杯的电功率为测量某电热杯的电功率, ,小明同学把家中其余用电器均从电源上小明同学把家中其余用电器均从电源上断开断开, ,只将该电热杯接入电路只将该电热杯接入电路. .观察电能表观察电能表, ,发现在发现在1 min1 min内电能表转盘转动内电能表转盘转动1515圈圈. .电能表的部分技术参数如表所示电能表的部分技术参数如表所示, ,该电热杯的电功率是该电热杯的电功率是( ( ) )A.300 WA.300 W B.30 W C.150 W D.200 W B.30 W C.150 W D.200 W电压220 V电流规格10(20)A电流频率50 Hz每千瓦时的转数3 000 revs/(kWh)A A3.(20143.(2014泰安泰安) )4.4.小明家的电能表月初的数字是小明家的电能表月初的数字是 , ,月末表盘的月末表盘的示数如图所示示数如图所示, ,若按若按0.50.5元元/kW/kWh h的标准收费的标准收费, ,他家本月他家本月应缴纳电费应缴纳电费 元元. .若电能表的转盘在若电能表的转盘在10 min10 min内转过内转过400400转转, ,则接在该电能表上的用电器总功率为则接在该电能表上的用电器总功率为 W. W. 42421 2001 200【测控导航【测控导航】知识点题号测量小灯泡的电功率1、3、4、6、7、8、10、12利用电能表计算电功率9实验故障的分析与判断2、5、111.1.为了测量小灯泡的电功率为了测量小灯泡的电功率, ,在具体实验操作中在具体实验操作中, ,手和眼的分工应该是手和眼的分工应该是( ( ) )A.A.手移动滑动变阻器的滑片手移动滑动变阻器的滑片, ,眼睛观察电流表的示数变化眼睛观察电流表的示数变化B.B.手移动滑动变阻器的滑片手移动滑动变阻器的滑片, ,眼睛观察电压表的示数变化眼睛观察电压表的示数变化C.C.手移动滑动变阻器的滑片手移动滑动变阻器的滑片, ,眼睛观察灯泡是否发光眼睛观察灯泡是否发光D.D.手按开关手按开关, ,眼睛观察小灯泡眼睛观察小灯泡B B解析解析: :在测量小灯泡的电功率时在测量小灯泡的电功率时, ,闭合开关进行实验前闭合开关进行实验前, ,滑动变阻器滑片在阻值滑动变阻器滑片在阻值最大端最大端, ,闭合开关后闭合开关后, ,灯泡两端电压比较小灯泡两端电压比较小, ,要提高电压使灯泡的两端电压等于要提高电压使灯泡的两端电压等于额定电压额定电压, ,必须移动滑片使之电阻变小必须移动滑片使之电阻变小, ,因此操作过程中因此操作过程中, ,手移动滑动变阻器的手移动滑动变阻器的滑片滑片, ,眼睛观察电压表的示数眼睛观察电压表的示数, ,让电压表示数等于额定电压让电压表示数等于额定电压. .2.2.在测量小灯泡电功率的实验中在测量小灯泡电功率的实验中, ,小明应用的是如图所示的电路小明应用的是如图所示的电路, ,当开关当开关S S闭合时闭合时, ,可能出现的现象如表所示可能出现的现象如表所示, ,下列判断正确的是下列判断正确的是( ( ) ) A.aA.a表明电流表开路表明电流表开路B.bB.b表明小灯泡开路表明小灯泡开路C.cC.c表明电压表短路表明电压表短路D.dD.d表明小灯泡开路表明小灯泡开路解析解析: :如果电流表开路如果电流表开路, ,小灯泡不发光小灯泡不发光, ,电路中无电流电路中无电流,A,A错错; ;如果小灯泡开路如果小灯泡开路, ,电流电流表、电压表、滑动变阻器串联表、电压表、滑动变阻器串联, ,电路中有电流很小电路中有电流很小, ,不能使电流表指针偏转不能使电流表指针偏转, ,也不也不能使灯泡发光能使灯泡发光,B,B对对,D,D错错. .如果电压表短路如果电压表短路, ,灯泡也被短路灯泡也被短路, ,灯不亮灯不亮,C,C错错. .B B电流表示数电压表示数小灯泡情况a无有发光b无有不发光c有无发光d有无不发光D D3.3.在在“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”的实验中的实验中, ,使小灯泡两端的电压高于额定电压的使小灯泡两端的电压高于额定电压的, ,小灯泡的实际功率与额定功率之比是小灯泡的实际功率与额定功率之比是( ( ) )A.56 B.65 C.2536 D.3625A.56 B.65 C.2536 D.3625 图中图中“+”+”、“-”-”分别表示电表的正负接线柱分别表示电表的正负接线柱, ,可以测量可以测量R R消耗的消耗的电功率的电路图是电功率的电路图是( ( ) )4.(20144.(2014广东广东) )解析解析: :A A选项图中电压表与待测电阻串联选项图中电压表与待测电阻串联, ,电流表与电阻并联电流表与电阻并联, ,电路连接错误电路连接错误, ,故故A A错错;B;B选项图中电压表与电阻并联选项图中电压表与电阻并联, ,电流表与电阻串联电流表与电阻串联, ,用该电路可以测出电阻用该电路可以测出电阻R R消消耗的电功率耗的电功率, ,故故B B正确正确;C;C选项图中电表正负接线柱接反了选项图中电表正负接线柱接反了, ,电路连接错误电路连接错误, ,故故C C错错;D;D选项图中电压表与电阻串联选项图中电压表与电阻串联, ,电路连接错误电路连接错误, ,故故D D错错. .故选故选B.B.B B5.5.在在“测定小灯泡额定功率测定小灯泡额定功率”的实验中的实验中, ,某同学电路连接正确某同学电路连接正确, ,闭合开关闭合开关, ,灯泡灯泡发光发光, ,但测试中无论怎样调节滑动变阻器但测试中无论怎样调节滑动变阻器, ,电压表的示数都达不到灯泡的额定电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值电压值, ,其原因可能是其原因可能是( ( ) )A.A.滑动变阻器总电阻太大滑动变阻器总电阻太大B.B.电压表量程太大电压表量程太大C.C.电源电压太低电源电压太低D.D.灯泡的灯丝断开灯泡的灯丝断开C C解析解析: :当电源电压低于小灯泡的额定电压时当电源电压低于小灯泡的额定电压时, ,即使滑动变阻器的电阻调为零即使滑动变阻器的电阻调为零, ,小灯小灯泡两端的电压也达不到其额定电压泡两端的电压也达不到其额定电压. . 6.6.某同学利用如图所示电路某同学利用如图所示电路, ,测量额定电压为测量额定电压为2.5 V2.5 V小灯泡的额定功率小灯泡的额定功率, ,下列说下列说法错误的是法错误的是( ( ) ) A.A.闭合开关前闭合开关前, ,滑片滑片P P应滑到应滑到B B端端B.B.闭合开关后闭合开关后, ,小灯泡不发光小灯泡不发光, ,一定是小灯泡灯丝断了一定是小灯泡灯丝断了C.C.当电压表示数为当电压表示数为2.5 V2.5 V时时, ,测出通过小灯泡的电流测出通过小灯泡的电流, ,可算出小灯泡的额定功率可算出小灯泡的额定功率D.D.由实验还可得知由实验还可得知, ,小灯泡的实际功率越大小灯泡的实际功率越大, ,小灯泡越亮小灯泡越亮B B解析解析: :闭合开关前闭合开关前, ,滑片滑片P P应滑到应滑到B B端端, ,即阻值最大位置即阻值最大位置, ,故故A A项正确项正确; ;闭合开关后闭合开关后, ,小灯泡不发光有可能是小灯泡短路或小灯泡接触不良等小灯泡不发光有可能是小灯泡短路或小灯泡接触不良等, ,故故B B项错项错; ;当电压表示当电压表示数为数为2.5 V2.5 V时时, ,测出电路中的电流测出电路中的电流, ,由由P=UIP=UI可算出小灯泡的功率为额定功率可算出小灯泡的功率为额定功率, ,故故C C项正确项正确, ,小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定, ,实际功率越大实际功率越大, ,灯泡越亮灯泡越亮, ,故故D D项正确项正确. . 小明按如图所示电路测量小灯泡功率小明按如图所示电路测量小灯泡功率, ,备有器材规格如下备有器材规格如下: :电源电源电压恒为电压恒为6 V,6 V,小灯泡额定电压为小灯泡额定电压为2.5 V,2.5 V,灯泡正常发光时灯泡正常发光时灯丝电阻约为灯丝电阻约为10 ,10 ,变阻器甲的规格变阻器甲的规格“10 10 1 A”,1 A”,乙的乙的规格规格“50 50 0.5 A”,0.5 A”,电流表量程电流表量程“0 00.6 A”“00.6 A”“03 A”,3 A”,电压表量程电压表量程“0 03 V”“03 V”“015 V”,15 V”,下列说法不正确的是下列说法不正确的是( ( ) ) A.A.当电压表示数为当电压表示数为2.5 V2.5 V时时, ,灯泡消耗的功率等于额定功率灯泡消耗的功率等于额定功率B.B.为减小误差为减小误差, ,电压表量程选电压表量程选“0 03 V”,3 V”,电流表量程选电流表量程选“0 00.6 A”0.6 A”C.C.变阻器应选择变阻器应选择“10 10 1 A”1 A”D.D.由本实验可发现由本实验可发现, ,灯泡在不同电压下灯泡在不同电压下, ,实际功率不同实际功率不同, ,亮度不同亮度不同C C7.(20137.(2013哈尔滨哈尔滨) )8.8.小华用如图所示的电路测小灯泡的功率小华用如图所示的电路测小灯泡的功率. .电路中电源电压恒为电路中电源电压恒为4.5 V,4.5 V,电压表的电压表的量程为量程为0 03 V,3 V,电流表的量程为电流表的量程为0 00.6 A,0.6 A,滑动变阻器的规格为滑动变阻器的规格为“20 20 1 A”,1 A”,灯泡标有灯泡标有“2.5 V2.5 V1.25 W”1.25 W”字样字样. .若闭合开关若闭合开关, ,两电表的示数均不超过所选量程两电表的示数均不超过所选量程, ,灯泡两端电压不允许超过额定值灯泡两端电压不允许超过额定值, ,不考虑灯丝电阻的变化不考虑灯丝电阻的变化, ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是( ( ) ) A.A.电流表示数的变化范围是电流表示数的变化范围是0 00.5 A0.5 AB.B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.52.520 20 C.C.灯泡的最小功率是灯泡的最小功率是0.162 W0.162 WD.D.该电路的最大功率是该电路的最大功率是2.7 W2.7 WC C9.9.如图是某同学家中的电能表如图是某同学家中的电能表, ,现用它测量一只灯泡的实际现用它测量一只灯泡的实际功率功率. .他关掉其他用电器只让该灯泡工作他关掉其他用电器只让该灯泡工作, ,电能表转盘转过电能表转盘转过3030转用时转用时10 min,10 min,这段时间灯泡消耗的电能是这段时间灯泡消耗的电能是 kWkWh h, ,灯泡的实际功率是灯泡的实际功率是 W.W.0.010.01606010.10.在在“测量小灯泡电功率测量小灯泡电功率”的实验中的实验中, ,小明要测量一个标有小明要测量一个标有“2.5 V”2.5 V”字样的小字样的小灯泡的额定功率灯泡的额定功率, ,通过实验得到这个小灯泡的通过实验得到这个小灯泡的UIUI关系图像关系图像, ,如图所示如图所示. .由图可知由图可知: :小小灯泡的额定功率灯泡的额定功率P=P= W;W;当当U=1.5 VU=1.5 V时时, ,小灯泡的电阻小灯泡的电阻R=R= . 0.6250.6257.57.511.11.在在“测定小灯泡电功率测定小灯泡电功率”的实验中的实验中, ,小灯泡的额定电压为小灯泡的额定电压为3.8 V,3.8 V,灯丝的电阻灯丝的电阻约为约为5 ,5 ,如图是小新同学做这个实验连好的电路如图是小新同学做这个实验连好的电路, ,请指出图中存在的三处错误请指出图中存在的三处错误. .(1)(1) ;(2)(2) . . ;电流从电压表的电流从电压表的“-”-”接线柱流入接线柱流入滑动变阻器连接错误滑动变阻器连接错误, ,移动滑片移动滑片, ,阻值不会阻值不会发生变化发生变化 如图如图( (甲甲) )所示是小刚所示是小刚“测小灯泡电功率测小灯泡电功率”的实验电路的实验电路. .其中电源其中电源电压为电压为6 V,6 V,小灯泡额定电压为小灯泡额定电压为2.5 V2.5 V、电阻约为、电阻约为10 .10 .滑动变阻器有滑动变阻器有A A规格规格“10 10 2 A”2 A”、B B规格规格“50 50 1 A”1 A”可选可选. .12.(201312.(2013福州福州) )(1)(1)本实验应该选择本实验应该选择规格的滑动变阻器规格的滑动变阻器. .连接电路时连接电路时, ,开关应开关应.(2)(2)请用笔画线代替导线将图请用笔画线代替导线将图( (甲甲) )的实验电路连接完整的实验电路连接完整. . 13.13.图图( (甲甲) )是测量小灯泡电功率的电路图是测量小灯泡电功率的电路图. .小灯泡的额定电压为小灯泡的额定电压为2.5 V.2.5 V.(1)(1)请根据图请根据图( (甲甲) )将图将图( (乙乙) )中的实物电路连接完整中的实物电路连接完整( (导线不允许交叉导线不允许交叉) )(2)(2)闭合开关前闭合开关前, ,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处. .闭合开关后发现小灯泡闭合开关后发现小灯泡不亮不亮, ,电压表示数为零电压表示数为零, ,电流表指针偏转电流表指针偏转. .逐渐向右移动滑片逐渐向右移动滑片, ,小灯泡始终不亮小灯泡始终不亮, ,电压表示数仍然为零电压表示数仍然为零, ,电流表示数逐渐变大电流表示数逐渐变大. .该电路故障可能是该电路故障可能是.(3)(3)排除故障后正确操作实验排除故障后正确操作实验, ,测量数据如下表所示测量数据如下表所示分析实验数据可知分析实验数据可知: :小灯泡的额定功率为小灯泡的额定功率为W.W.7 7、8 8两次实验中两次实验中, ,灯泡熄灭的原因是灯泡熄灭的原因是.小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是( (填填“0 ”0 ”、“1 ”1 ”、“2 ”2 ”或或“8.9 ”)8.9 ”)实验次数12345678发光情况明亮亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1电流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.0514.14.小雨同学进行小雨同学进行“测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率”实验实验, ,现有器材现有器材: :额定电压为额定电压为6 V6 V的同规格小灯的同规格小灯泡泡( (电阻约为电阻约为 25 )25 )若干个若干个, ,电压为电压为12 V12 V的电源的电源1 1个个, ,电流表、电压表、开关各电流表、电压表、开关各1 1个个, ,规格规格分别为分别为“20 20 1 A”1 A”和和“50 50 0.5 A”0.5 A”的滑动变阻器各的滑动变阻器各1 1个个, ,导线若干导线若干. .(1)(1)实验中应选择规格为实验中应选择规格为“”的滑动变阻器的滑动变阻器.(2)(2)请用笔画线代替导线请用笔画线代替导线, ,将图将图( (甲甲) )中的电路连接完整中的电路连接完整. .(3)(3)小雨正确连接好电路后小雨正确连接好电路后, ,闭合开关闭合开关, ,移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片, ,发现小灯泡始终不亮发现小灯泡始终不亮, ,电电压表有示数压表有示数, ,电流表示数为电流表示数为0,0,经检查电表完好经检查电表完好, ,则故障可能是则故障可能是 . . .(4)(4)故障排除后故障排除后, ,再次闭合开关再次闭合开关, ,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时移动滑动变阻器的滑片到某一位置时, ,小灯泡正常发光小灯泡正常发光, ,此时电流表的示数如图此时电流表的示数如图( (乙乙) )所示所示, ,则电流表的示数为则电流表的示数为A,A,小灯泡的额定功率是小灯泡的额定功率是 W.W.解析解析: :(1)(1)实验中要让小灯泡正常工作实验中要让小灯泡正常工作, ,小灯泡两端的电压应等于其额定电压小灯泡两端的电压应等于其额定电压6 V,6 V,变阻器变阻器两端的电压两端的电压12 V-6 V=6 V,12 V-6 V=6 V,根据串联电路中的分压原理根据串联电路中的分压原理, ,滑动变阻器连入电路的电阻至少滑动变阻器连入电路的电阻至少等于小灯泡的电阻等于小灯泡的电阻( (约为约为25 ),25 ),故选规格为故选规格为“50 50 0.5 A”0.5 A”的滑动变阻器的滑动变阻器;(2);(2)连接电连接电路时路时, ,要注意电压表的正负接线柱和量程的选取要注意电压表的正负接线柱和量程的选取: :电压表应与小灯泡并联电压表应与小灯泡并联, ,因其额定电压因其额定电压为为6 V,6 V,故选择故选择0 015 V15 V量程量程, ,将电压表将电压表“-”-”接线柱与小灯泡左接线柱连接、电压表接线柱与小灯泡左接线柱连接、电压表15 V15 V接线柱与小灯泡右接线柱连接即可接线柱与小灯泡右接线柱连接即可;(3);(3)当闭合开关当闭合开关, ,移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片, ,结果小灯泡结果小灯泡始终不亮始终不亮, ,电压表有示数电压表有示数, ,电流表示数为电流表示数为0,0,由此判断小灯泡断路由此判断小灯泡断路; (4); (4)当小灯泡正常发光当小灯泡正常发光, ,其两端电压表为额定电压其两端电压表为额定电压6 V,6 V,电流表示数为电流表示数为0.24 A,0.24 A,故小灯泡的额定功率故小灯泡的额定功率P=UI=6 P=UI=6 V V0.24 A=1.44 W.0.24 A=1.44 W.
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