人教版物理九年级下册课课练：专题训练：特殊方法测量用电器的电功率（含答案）

专题训练
[特殊方法测量用电器的电功率]
类型一　伏阻法测用电器的电功率
　　方法诠释:当待测用电器和已知阻值的定值电阻串联时,通过它们的电流相等,可利用电压表分别测出它们两端的电压,由I=求出通过它们的电流,进而由P=UI求出用电器的电功率。
1.用如图图图示的电路来测量灯泡的额定功率,小灯泡上标有“2.5 V”字样,R0阻值已知。
(1)将实验过程补充完整:
A.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。
B.闭合开关, 　。
C.断开开关,整理器材。
(2)小灯泡额定功率的表达式:P额=　　　　　(用测量量和已知量符号表示)。
(3)写出本实验中滑动变阻器的作用: 　。
2.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,某小组实验时发现电流表已经损坏,为了测出小灯泡的额定功率(已知实验小灯泡的额定电压为2.5 V),该小组在实验室选了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,设计了如图图图示的电路并完成了实验(电源电压不变)。
(1)闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器R使电压表示数为U1=2.5 V,此时小灯泡正常发光。
(2)保持开关S闭合、滑动变阻器滑片的位置不变,S1接a,读出此时电压表的示数为U2。则小灯泡的额定功率P额=　　　　　　　　　(用R0、U1、U2表示)。
3.小刚和小强利用伏安法测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率。在实验的过程中电流表损坏,于是小刚和小强重新设计了如图图图示的电路,电源电压为4.5 V保持不变,定值电阻R0的阻值为10 Ω,连接好电路后进行如图图图下操作:
(1)断开开关S2,闭合开关S和S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5 V。
(2)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,此时电压表的示数为3 V,电路中的电流是　　　　A,滑动变阻器接入电路的阻值是　　　　　Ω。
(3)由以上操作可以得出小灯泡的额定功率为　　　　W。
类型二　安阻法测用电器的电功率
　　方法诠释:当待测用电器和已知阻值的定值电阻并联时,它们两端的电压相等,可利用电流表分别测出通过它们的电流,由U=IR求出它们两端的电压,进而由P=UI求出用电器的电功率或直接利用P=I2R来求电功率。
4.(多选)几名同学在只有电流表而没有电压表时,利用一个已知阻值的定值电阻R0设计了四个测未知电阻Rx电功率的电路,如图图图示,其中不可行的是 (　　)
5.为了测量标有“2.5 V”字样的小灯泡的额定功率,某同学设计了如图图图所示的电路图,其中定值电阻R0的阻值为5 Ω。
(1)请你依据电路图,用笔画线代替导线,把图乙连接完整。(导线不得交叉)
(2)正确连接好电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数为　　　A时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数如图图图示,则小灯泡的额定功率为　　　W。
(3)在实验测量过程中,电流表A1与R0串联的作用相当于　　　　　　。
6.在测标有“3.8 V”字样的小灯泡(电阻大约为10 Ω)的额定功率实验中,所用电源电压为6 V不变。在实验的过程中,电压表出现了故障不能使用,小坤向老师借了一只定值电阻R0(R0阻值已知),设计了如图图图示的电路,继续测量该小灯泡的额定功率。
(1)测量时,应闭合开关S和　　　　,调节滑动变阻器,当电流表的示数为　　　　　(用R0和已知量表示)时,小灯泡正常工作。
(2)断开所有开关后,保持滑动变阻器滑片位置不变,再将开关S和　　　　　闭合,读出电流表的示数为I。
(3)算出小灯泡的额定功率P额=　　　　　　(用I、R0和已知量表示)。
7.在“测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率”的实验中,如图图图果电压表损坏,增加一个电流表、两个开关和阻值为10 Ω的定值电阻R0,如图图图何测量小灯泡的额定功率 小明同学设计了如图图图示的电路。首先闭合开关S、S1,移动滑片直到电流表A1的示数I1为0.25 A,然后断开开关S1、闭合开关S2,读出电流表A2的示数为I2。请评价他的实验方案,如图图图果正确,请写出小灯泡额定功率的表达式(用已知量和测量量表示);如图图图果错误,请简述改进方案,并写出小灯泡额定功率的表达式。　　　　(选填“正确”或“错误”),改进方案及表达式:　 　。
类型三　替代法测用电器的电功率
　　方法诠释:用电阻箱替代待测用电器,调节电阻箱的阻值,当电压表或电流表的示数和替代前相等时,电阻箱的电功率和待测用电器的电功率相等。
8.小灯泡的额定电压为2.5 V,为了测量小灯泡的额定功率,小华设计了如图图图示的电路。L是小灯泡,R是电阻箱,RP是滑动变阻器,S1是单刀双掷开关。
(1)按电路图连接好实物电路,连接时开关应　 ,并将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。
(2)闭合开关S后,应先将开关S1接到触点　　　　(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器,使电压表的示数为　　　　V;然后把开关S1接到另一触点,并调节　　　　　的阻值为R',直到电压表的示数为　　　　V,读出此时R'=10 Ω,则小灯泡的额定功率为　　　　W。
9.小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的电功率,设计并连接了如图图图甲所示的部分实验电路。
(1)请你添加一根导线,将图示的实物图补充完整,并使滑动变阻器的滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大。
(2)闭合开关S1,将开关S2扳向　　　　(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,如图图图图乙所示,I1=　　　　A。
(3)将开关S2扳向另一端,保持　　　　　　　接入电路的阻值不变,调节　　　　　　　的阻值为R,使电流表的示数仍为I1。
(4)若此时R=7.0 Ω,则小灯泡的实际功率P1=　　　　W。
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是　　　　(填字母)。
A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1
答案
1.(1)调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压为2.5 V,读出R0两端的电压U1
(2)2.5 V×
(3)保护电路;调节小灯泡两端的电压
2.(2)
3.(2)0.3　5　(3)1
(2)保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表的示数为3 V;此时定值电阻与变阻器串联,根据串联电路的电压规律,变阻器两端的电压:U滑=4.5 V-3 V=1.5 V,电路中的电流:I===0.3 A,变阻器接入电路的电阻:R滑===5 Ω。(3)在第1次操作中,由串联电路的规律和欧姆定律可得,通过变阻器的电流即灯泡的额定电流:IL===0.4 A,故灯泡的额定功率:PL=ULIL=2.5 V×0.4 A=1 W。
4.BD
5.(1)如图图图图所示
(2)0.5　0.75　
(3)电压表
6.(1)S1　　(2)S2　
(3)3.8 V×I-
(1)要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压等于额定电压,应断开S2,闭合S、S1,此时电流表的示数应为I0==。(2)要测通过灯泡的电流,在不拆电流表的情况下,则应闭合S、S2,断开S1,此时电流表测干路电流,则通过灯泡的电流:I额=I-I0=I-。(3)根据电功率公式可以得出小灯泡的额定功率:P额=U额I额=U额I-=3.8 V×I-。
7.错误　同时闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表A1的示数为0.25 A,读出此时电流表A2的示数为I2,小灯泡的额定功率为P额=2.5 V×I2
题述方案不能保证S2闭合时小灯泡两端的电压为小灯泡的额定电压,故错误。改进方案及表达式:同时闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表A1的示数为0.25 A,此时小灯泡两端的电压为2.5 V,读出此时电流表A2的示数为I2,则小灯泡的额定功率为P额=2.5 V×I2。
8.(1)断开
(2)1　2.5　电阻箱　2.5　0.625
9.(1)如图图图图所示
(2)1　0.2　(3)滑动变阻器　电阻箱　
(4)0.28　(5)D