测量电功率 第一部分:知识清单
一、关联词条
额定电压(U 0): 额定功率(P 0): 实际电压(U ): 实际功率(P ): 二、当前知识点知识清单
标题:伏安法测灯泡的额定功率 (1)伏安法测灯泡的额定功率: ①原理:P=UI ②电路图:
(2)测量家用电器的电功率的方法: ①器材:电能表 秒表 原理:P=W/t ②测量时通常采用下列步骤:
A. 先按测量要求设计合理的测量电路图。 B. 观察电能表,记下它每千瓦·时的转数N 。
C. 测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的) 都停止工作。
D. 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)n 时所用时间t 秒) 。
n 6
⨯3. 6⨯10(焦耳)算出所测用电器的功率值。 E. 利用公式P =
t (秒)
第二部分:点拨指导
一、重点
标题:伏安法测电功率选择和连接实物时的注意 (1)将伏安法测电功率选择和连接实物时须注意: 电源:其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。 根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 电压表:并联在灯泡的两端“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。 根据额定电压选择电压表量程。 电流表:串联在电路里““+”接线柱流入,“-”接线柱流出。 根据I 额=P额/U额 或I 额=U额/R 选择量程。
标题:正确理解使用电能表测量家用电器功率
(2)正确理解使用电能表测量家用电器功率的方法,并能够利用电能表的铭牌进行相关计算。本实验器材不多,操作简单,在家中即可进行,但应注意安全。 二、难点 三、关键点 四、易混点
测灯泡电功率的过程:
电功率是变化的,电阻也是变化的。
第三部分:解题示范
解题示范1
下图⑴所示是“测定小灯泡的电功率”实验的电路图,图⑵是即将连接完成的实验电路,其中电源为三节新干电池,灯泡的额定电压为3.8V ,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样。 ⑴ 对照电路图,用笔画线代替导线,将图⑵所示的实验电路中未连接部分连接好。
⑵ 当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表):
请你从下列选项中选择可能的原因填入上表中(只要填选项代号)
A .电路中a 、b 间断路 B .电路中a 、b 间短路
C .滑动变阻器连入电路中的电阻太小
⑶ 为了测出小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V ,若此时电流表的示数如图(3)所示,则通过灯泡的电流为0.38A ,该灯泡的额定功率是___W 。
答案: (1)
(2)B C A (3)1.444
解题示范2
家用电能表盘面上标有“3000R/kWh”这一标记,能否利用这一标记与秒表测量家用电器的电功率?
6
分析:“3000R/kWh”表示电能表转盘转过3000转时用电器所做的功为1kWh 或3.6×10J 。 答:利用这一数据和秒表可以测量家用电器的电功率。具体做法是:在电路中断开其他电器,只留下待测电器。电器接通后,看到电能表转盘上的红点转出时,开始计时并计数转盘转过的圈数。若在t 秒内转盘转过n 圈,则用电器做功
第四部分:三套检测题 巩固训练、针对性诊断、再次诊断
针对性诊断
提示语:灯泡亮度与功率
1. 关于实验中小灯泡的亮度,下面叙述中正确的是( )
A .通过灯泡电流大的灯一定亮些 B.灯泡两端电压大的灯一定亮些 C. 灯泡额定功率大的灯一定亮些 D.灯泡实际功率大的灯一定亮些 答案D
提示语:测功率实验的操作要求
在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( ) A .灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置 C .电压表的示数 D.电流表的示数
分析:本题考查“测定小灯泡额定功率”的实验,重点对操作步骤的考查,关键在于理解额定功率的概念.
额定功率是指用电器在额定电压下的规律,“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率. 故选C .
题型二(理解)
提示语:测灯泡功率的计算
如图所示,一个标有“6V ,3.6W”字样的小灯泡L 和最大阻值为50 的滑动变阻器R 串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是( )
A .无论如何移动滑片P ,电路中总功率不会超过2W B .移动滑片P ,电路中总功率最小值为0.6W
C .当滑片P 滑到某个位置时,L 和R 的电功率相等
D .当滑片P 由 滑向 的过程中,灯泡L 的电功率一直是减小 答案A
提示语:测灯泡功率的计算
某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V 小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A .闭合开关前,滑片P 应滑到B 端
B .闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C .当电压表示数为2.5V 时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率 D .实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
分析:(1)闭合开关前,滑动变阻器应滑到电阻最大位置;
(2)闭合开关后,小灯泡不发光的原因有:小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因; (3)当电压表的示数为额定电压时,根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率;
(4)小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮. 故选B
题型三(掌握)
提示语:测灯泡功率的计算
在测定一个小灯泡额定功率的实验中,若小灯泡额定电压为2.5V ,电阻约为10Ω,电源是4节干电池串联成的电池组,另配有实验室用的两量程电压表和电流表,最大阻值为20Ω的滑动变阻器等,则在这实验中,电表应选用的量程是( )
A. 电流表应选0~0.6A ,电压表选0~15V B. 电流表应选0~0.6A ,电压表选0~3V C. 电流表应选0~3A ,电压表选0~3V C. 电流表应选0~3A ,电压表选0~15V 答案B
提示语:测灯泡功率的要求
如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是( ) A .电流表没有串连接入电路中 B .电压表没有与灯泡并联 C .滑动变阻器的接线柱的连接 D .开关没有串连接入电路中
分析:在测量小灯泡电功率时连接实验器材时,电源、开关、电流表、滑动变阻器以及灯泡应顺次连接,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器需遵循“一上一下”的接线原则. A 、电流表与灯泡串联连接,故电流表接线正确; B 、电压表与灯泡并联,因此电压表接线正确;
C 、滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线,故滑动变阻器接线错误; D 、开关与灯泡串联,故开关接线正确. 故选C .
巩固训练
题型一(了解)
小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,小丽所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是 . A .更换小灯泡
B .检查电路是否断路
C .移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)实验过程中,当电压表示数为 V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W. 答案
答案:(1)
(2)C
(3)2.5;0.24;0.6。
题型二(理解)
同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”. (1)小灯泡电功率的大小可通过____判断;
(2)一位同学用干电池做电源,把L1‘‘2.5 V O.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”两只灯泡连成如图甲所示电路.闭合开关进行实验.收集证据如下表:
请你分析现象及数据得出结论:______________;
(3)这位”同学又在原有器材基础上继续探究,连接方式如图乙所示,闭合开关S ,看到小
灯泡L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了.请你分析原因______________,说出改进方法_____________. 答案
(1)灯泡亮度;
(2)当电流相同时,电压越大,电功率越大;
(3)L1两端电压超过额定电压(或L1两端电压过大) ;在干路串联一只滑动变阻器分压(或去掉一节干电池)
题型三(掌握)
用一只标有 3000R/kwh的电能表测量一盏灯泡的功率值,发现在3分钟时间内电度表的转盘(盘的边缘有个红点) 转了15圈,所测灯泡的功率值为多大? 答案
分析:要求灯泡功率值,只要求出电流在3分钟内做的功即可。 解:∵N=3000, n=15, t=3分=180秒
再次诊断
题型一(了解)
在测小灯光电功率的实验中,滑动变阻器的作用描述正确的是( ) A 、只为了保护电路 B、应该并联在电路中 C 、保护电路,同时还可以调节电灯光两端的电压 D 、闭合开关前应将其滑到最小的位置 答案C
题型二(理解)
一只标有“36V,40W”的电灯,接入电路中,通过的电流是 1A,则该灯的实际功率是( )。 A .40W B.大于40W C.小于40W D.36W 答案C
在今年的实验技能考试中,实验桌上准备的器材有:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽,把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是( )
A .电流表将被烧坏 B .电压表将被烧坏
C .电压表有读数、电流表的读数几乎为0 D .电流表有读数、电压表的读数几乎为0
分析:解决此题要知道电压表的阻值很大,应该与被测电路并联;电流表的阻值很小,应该与被测电路串联
当把电压表和电流表的位置给颠倒后,由于电压表串联在电路中,且电压表的阻值特别大,所以导致电路中的电流很小,所以电压表有读数,电流表的读数几乎为零. 故选C .
题型三(掌握)
如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是
A .灯泡变暗,电压表示数变大 B. 灯泡变亮,电压表示数不变
C .电路消耗的总功率变小,电压表示数不变 D. 电路消耗的总功率变大,电压表示数变大 答案C
如图所示为“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验电路,如果小明同学在连接该电路时误将电流表和电压表的位置互换了,则闭合开关后将出现的情况是( ) A .电压表、电流表均无示数,灯泡不亮 B .电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮 C .电压表、电流表均有示数,灯泡不亮 D .电压表无示数,电流表有示数,灯泡亮
分析:电压表内阻较大,故电压表在电路中相当于断路,应并联在电路中;而电流表内阻较小,在电路中相当于短路,故电流表应串联在电路中;根据电路及互换后两表的接法可知出现的情况. 故选B .
测量电功率 第一部分:知识清单
一、关联词条
额定电压(U 0): 额定功率(P 0): 实际电压(U ): 实际功率(P ): 二、当前知识点知识清单
标题:伏安法测灯泡的额定功率 (1)伏安法测灯泡的额定功率: ①原理:P=UI ②电路图:
(2)测量家用电器的电功率的方法: ①器材:电能表 秒表 原理:P=W/t ②测量时通常采用下列步骤:
A. 先按测量要求设计合理的测量电路图。 B. 观察电能表,记下它每千瓦·时的转数N 。
C. 测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的) 都停止工作。
D. 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)n 时所用时间t 秒) 。
n 6
⨯3. 6⨯10(焦耳)算出所测用电器的功率值。 E. 利用公式P =
t (秒)
第二部分:点拨指导
一、重点
标题:伏安法测电功率选择和连接实物时的注意 (1)将伏安法测电功率选择和连接实物时须注意: 电源:其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。 根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 电压表:并联在灯泡的两端“+”接线柱流入,“-”接线柱流出。 根据额定电压选择电压表量程。 电流表:串联在电路里““+”接线柱流入,“-”接线柱流出。 根据I 额=P额/U额 或I 额=U额/R 选择量程。
标题:正确理解使用电能表测量家用电器功率
(2)正确理解使用电能表测量家用电器功率的方法,并能够利用电能表的铭牌进行相关计算。本实验器材不多,操作简单,在家中即可进行,但应注意安全。 二、难点 三、关键点 四、易混点
测灯泡电功率的过程:
电功率是变化的,电阻也是变化的。
第三部分:解题示范
解题示范1
下图⑴所示是“测定小灯泡的电功率”实验的电路图,图⑵是即将连接完成的实验电路,其中电源为三节新干电池,灯泡的额定电压为3.8V ,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样。 ⑴ 对照电路图,用笔画线代替导线,将图⑵所示的实验电路中未连接部分连接好。
⑵ 当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表):
请你从下列选项中选择可能的原因填入上表中(只要填选项代号)
A .电路中a 、b 间断路 B .电路中a 、b 间短路
C .滑动变阻器连入电路中的电阻太小
⑶ 为了测出小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V ,若此时电流表的示数如图(3)所示,则通过灯泡的电流为0.38A ,该灯泡的额定功率是___W 。
答案: (1)
(2)B C A (3)1.444
解题示范2
家用电能表盘面上标有“3000R/kWh”这一标记,能否利用这一标记与秒表测量家用电器的电功率?
6
分析:“3000R/kWh”表示电能表转盘转过3000转时用电器所做的功为1kWh 或3.6×10J 。 答:利用这一数据和秒表可以测量家用电器的电功率。具体做法是:在电路中断开其他电器,只留下待测电器。电器接通后,看到电能表转盘上的红点转出时,开始计时并计数转盘转过的圈数。若在t 秒内转盘转过n 圈,则用电器做功
第四部分:三套检测题 巩固训练、针对性诊断、再次诊断
针对性诊断
提示语:灯泡亮度与功率
1. 关于实验中小灯泡的亮度,下面叙述中正确的是( )
A .通过灯泡电流大的灯一定亮些 B.灯泡两端电压大的灯一定亮些 C. 灯泡额定功率大的灯一定亮些 D.灯泡实际功率大的灯一定亮些 答案D
提示语:测功率实验的操作要求
在“测定小灯泡额定功率”的实验中,当手移动变阻器滑片时,眼睛应观察( ) A .灯泡的发光情况 B.变阻器滑片的位置 C .电压表的示数 D.电流表的示数
分析:本题考查“测定小灯泡额定功率”的实验,重点对操作步骤的考查,关键在于理解额定功率的概念.
额定功率是指用电器在额定电压下的规律,“测定小灯泡额定功率”正确的操作步骤应该是移动滑片时,同时观察电压表的示数,直到等于小灯泡的额定电压,记下此时电流表的示数,然后根据P=UI计算出小灯泡的额定功率. 故选C .
题型二(理解)
提示语:测灯泡功率的计算
如图所示,一个标有“6V ,3.6W”字样的小灯泡L 和最大阻值为50 的滑动变阻器R 串联后接在电源电压U 恒为6V 的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是( )
A .无论如何移动滑片P ,电路中总功率不会超过2W B .移动滑片P ,电路中总功率最小值为0.6W
C .当滑片P 滑到某个位置时,L 和R 的电功率相等
D .当滑片P 由 滑向 的过程中,灯泡L 的电功率一直是减小 答案A
提示语:测灯泡功率的计算
某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V 小灯泡的额定功率,下列说法错误的是( )
A .闭合开关前,滑片P 应滑到B 端
B .闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C .当电压表示数为2.5V 时,测出通过小灯泡的电流,可算出小灯泡的额定功率 D .实验还可得知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮
分析:(1)闭合开关前,滑动变阻器应滑到电阻最大位置;
(2)闭合开关后,小灯泡不发光的原因有:小灯泡灯丝断路、小灯泡被短路、小灯泡接触不良、电源电压太小、滑动变阻器连入电路的电阻太大等原因; (3)当电压表的示数为额定电压时,根据电流表的示数和公式P=UI即可求出小灯泡的额定功率;
(4)小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率,实际功率越大,小灯泡越亮. 故选B
题型三(掌握)
提示语:测灯泡功率的计算
在测定一个小灯泡额定功率的实验中,若小灯泡额定电压为2.5V ,电阻约为10Ω,电源是4节干电池串联成的电池组,另配有实验室用的两量程电压表和电流表,最大阻值为20Ω的滑动变阻器等,则在这实验中,电表应选用的量程是( )
A. 电流表应选0~0.6A ,电压表选0~15V B. 电流表应选0~0.6A ,电压表选0~3V C. 电流表应选0~3A ,电压表选0~3V C. 电流表应选0~3A ,电压表选0~15V 答案B
提示语:测灯泡功率的要求
如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况其中错误的是( ) A .电流表没有串连接入电路中 B .电压表没有与灯泡并联 C .滑动变阻器的接线柱的连接 D .开关没有串连接入电路中
分析:在测量小灯泡电功率时连接实验器材时,电源、开关、电流表、滑动变阻器以及灯泡应顺次连接,电压表并联在灯泡两端,滑动变阻器需遵循“一上一下”的接线原则. A 、电流表与灯泡串联连接,故电流表接线正确; B 、电压表与灯泡并联,因此电压表接线正确;
C 、滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则进行接线,故滑动变阻器接线错误; D 、开关与灯泡串联,故开关接线正确. 故选C .
巩固训练
题型一(了解)
小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,小丽所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是 . A .更换小灯泡
B .检查电路是否断路
C .移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)实验过程中,当电压表示数为 V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W. 答案
答案:(1)
(2)C
(3)2.5;0.24;0.6。
题型二(理解)
同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”. (1)小灯泡电功率的大小可通过____判断;
(2)一位同学用干电池做电源,把L1‘‘2.5 V O.3 A”和L2“3.8 V 0.3 A”两只灯泡连成如图甲所示电路.闭合开关进行实验.收集证据如下表:
请你分析现象及数据得出结论:______________;
(3)这位”同学又在原有器材基础上继续探究,连接方式如图乙所示,闭合开关S ,看到小
灯泡L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了.请你分析原因______________,说出改进方法_____________. 答案
(1)灯泡亮度;
(2)当电流相同时,电压越大,电功率越大;
(3)L1两端电压超过额定电压(或L1两端电压过大) ;在干路串联一只滑动变阻器分压(或去掉一节干电池)
题型三(掌握)
用一只标有 3000R/kwh的电能表测量一盏灯泡的功率值,发现在3分钟时间内电度表的转盘(盘的边缘有个红点) 转了15圈,所测灯泡的功率值为多大? 答案
分析:要求灯泡功率值,只要求出电流在3分钟内做的功即可。 解:∵N=3000, n=15, t=3分=180秒
再次诊断
题型一(了解)
在测小灯光电功率的实验中,滑动变阻器的作用描述正确的是( ) A 、只为了保护电路 B、应该并联在电路中 C 、保护电路,同时还可以调节电灯光两端的电压 D 、闭合开关前应将其滑到最小的位置 答案C
题型二(理解)
一只标有“36V,40W”的电灯,接入电路中,通过的电流是 1A,则该灯的实际功率是( )。 A .40W B.大于40W C.小于40W D.36W 答案C
在今年的实验技能考试中,实验桌上准备的器材有:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽,把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是( )
A .电流表将被烧坏 B .电压表将被烧坏
C .电压表有读数、电流表的读数几乎为0 D .电流表有读数、电压表的读数几乎为0
分析:解决此题要知道电压表的阻值很大,应该与被测电路并联;电流表的阻值很小,应该与被测电路串联
当把电压表和电流表的位置给颠倒后,由于电压表串联在电路中,且电压表的阻值特别大,所以导致电路中的电流很小,所以电压表有读数,电流表的读数几乎为零. 故选C .
题型三(掌握)
如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是
A .灯泡变暗,电压表示数变大 B. 灯泡变亮,电压表示数不变
C .电路消耗的总功率变小,电压表示数不变 D. 电路消耗的总功率变大,电压表示数变大 答案C
如图所示为“用电流表和电压表测定小灯泡功率”的实验电路,如果小明同学在连接该电路时误将电流表和电压表的位置互换了,则闭合开关后将出现的情况是( ) A .电压表、电流表均无示数,灯泡不亮 B .电压表有示数,电流表无示数,灯泡不亮 C .电压表、电流表均有示数,灯泡不亮 D .电压表无示数,电流表有示数,灯泡亮
分析:电压表内阻较大,故电压表在电路中相当于断路,应并联在电路中;而电流表内阻较小,在电路中相当于短路,故电流表应串联在电路中;根据电路及互换后两表的接法可知出现的情况. 故选B .