苏科版物理九年级下册课课练：专题训练：特殊方法测电功率（含答案）

专题训练
[特殊方法测电功率]
类型一　伏阻法
　　方法诠释:将小灯泡RL与已知阻值的定值电阻R0串联.(1)当U额已知时,先调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端的电压UL=U额,再测出R0两端的电压U0,求出额定电流I额=,可算出小灯泡的额定功率P额=;(2)当I额已知时,先将电压表接在R0两端,调节滑动变阻器的滑片,使R0两端的电压为U0=I额R0,再用电压表测出小灯泡两端的电压U额,可算出小灯泡的额定功率P额=U额I额.
1.在用伏安法测量标有“2.5 V”灯泡额定功率的实验中,小明发现电流表损坏,其他元件完好.
(1)小明用已有的器材、阻值为5 Ω的定值电阻R0和另一块电压表,设计了如图图所示电路图,其中虚线框内的元件组合体相当于　　　　.
(2)小明进行了如图图下实验,请补充完整.
①连接好电路,将滑动变阻器连入电路的阻值调到　　　　.
②闭合开关S,移动滑片,使灯泡两端的电压为　　　　V.
③再读出R0两端的电压为1.5 V.
(3)若实验操作正确,则灯泡的额定功率为　　　　W.
2.在测量标有“3.8 V”字样的小灯泡的额定功率实验过程中,小强的电流表损坏了,于是老师给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,小强设计了如图图所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,正确测出小灯泡的额定功率.
(1)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,接下来的操作: 　 .
(2)保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数U2.
(3)小灯泡额定功率的表达式P=　　　　　　.
类型二　安阻法
　　方法诠释:将小灯泡RL与已知阻值的定值电阻R0并联.(1)当I额已知时,先将电流表与小灯泡串联,调节滑动变阻器的滑片,使通过小灯泡的电流为I额,再测出通过R0的电流I0,求出小灯泡的额定电压U额=I0R0,可算出小灯泡的额定功率P额=I额I0R0;(2)当U额已知时,先将电流表与R0串联,调节滑动变阻器的滑片,使通过R0的电流为I0=,再测出通过小灯泡的电流I额,可算出小灯泡的额定功率P额=U额I额.
3.用电流表和已知阻值的电阻测小灯泡的电功率,如图图所示,在测量时,将小灯泡与已知阻值的电阻R0并联,用电流表A1测出通过R0的电流I1,用电流表A2测出通过灯泡L的电流I2,R0两端电压的表达式为U=　　　　,小灯泡电功率的表达式为P=　　　　.若小灯泡的额定电压已知,利用该电路测量出灯泡的额定功率,还需在电路中串联一个　　　　　　　　.
4.同学们在测量额定电压为2.5 V小灯泡电功率的实验中,实验电路图如图图所示.已知定值电阻R0的阻值为10 Ω.
小明同学的操作步骤:①断开开关S2、闭合开关S、S1,移动滑动变阻器滑片直到电流表A1的示数I1为0.25 A;②断开开关S1、闭合开关S、S2,读出电流表A2的示数为I2;③计算出灯泡的额定功率.他的实验操作　　　　　(选填“正确”或“错误”).如图图果不正确,请简要写出正确的操作:　　　　　　　　　　　　;灯泡的额定功率P额=　　　　(用已知量和测量量表示).
5.在测量小灯泡的额定功率时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只阻值为10 Ω的定值电阻R0,设计了如图图所示的电路,按下面的步骤测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率,请将实验步骤补充完整.
(1)测量时,先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为　　　　时,小灯泡正常发光.
(2)断开所有开关后,保持滑动变阻器滑片的位置不动,再闭合开关　　　　　　,读出电流表的示数为0.65 A,则通过小灯泡的电流为　　　　.
(3)算出小灯泡的额定功率为P额=　　　　.
类型三　等效替代法
　　方法诠释:在电路中先连入小灯泡后,调节滑动变阻器使灯泡正常发光;再用电阻箱替换灯泡,只调节电阻箱,使电路中的电流或某元件两端的电压不变,则电阻箱接入电路的电阻R0等于灯泡正常发光时的电阻RL;灯泡的额定功率P额=或P额=R0.
6.小强利用如图图所示的电路,测量一只已知额定电流I额=0.3 A的小灯泡的额定功率,请完成实验步骤:
①闭合开关S1,开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为　　　　.
②保持　　　　　　　　　不变,开关S2连接a,调节　　　　　　　　　　　,使电流表的示数为　　　　,读出电阻箱此时的示数为R0.
③小灯泡额定功率的表达式P额=　　　　(用字母表示).
7.[2020-2021学年·镇江句容期末]小袁设计了如图图所示的电路,完成了测量小灯泡额定功率的实验,该灯泡的额定电压为U额=9 V.
(1)他的测量步骤如图图下:
①只闭合开关　　　　,移动滑动变阻器R的滑片,使电压表的示数为U额=9 V.
②只闭合开关　　　　　,仅调节电阻箱,使电压表的示数仍为U额,此时电阻箱接入电路的阻值为R0.
③则小灯泡额定功率的表达式P额=　　　　.(用已知量和测量量表示)
(2)若在第②步中,小袁无意中将滑动变阻器R的滑片P向左移动少许,则他测得小灯泡的额定功率将偏　　　　.
类型四　单表测量方案的选择
　　方法诠释:测量灯泡的电功率的方案,均需要做到三点:1.能调节,能调节灯泡两端的电压、通过的电流达到额定状态.2.能判断,能判断灯泡是否达到额定状态(两端的电压是否等于灯泡已知的额定电压,或通过灯泡的电流等于灯泡已知的额定电流).3.能测量,能测量出灯泡额定状态下未知的额定电流或未知的额定电压.
8.[2020·扬州宝应县三模改编]小明打算利用一个已知阻值的定值电阻R0和一只电表,通过控制开关来测量小灯泡的额定功率,中是小明设计的四种不同方案的电路图,能测出额定电流已知的小灯泡的额定功率的是 (　　)
9.在伏安法测量小灯泡额定功率的实验过程中,电流表或电压表发生故障,现增加电阻箱和单刀双掷开关,设计了如图图所示的四种方案.若小灯泡的额定电压已知,则能测出灯泡额定功率的方案是 (　　)
A.甲和丁 B.丙
C.丁 D.乙和丙
答案
1.(1)电流表　
(2)①最大　②2.5　
(3)0.75
(1)R0的阻值已知,电压表V2的示数可以读出来,由欧姆定律I=可计算电路中的电流,故虚线框内的元件组合体相当于电流表.(2)①连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即b端;②由题意知,需要测小灯泡的额定功率,此时小灯泡两端的电压为额定电压.故移动滑片,使电压表V1的示数为小灯泡的额定电压,即2.5 V.(3)实验过程中,当电压表V1的示数为2.5 V时,电路中的电流:I===0.3 A,则小灯泡的额定功率:P=U1I=2.5 V×0.3 A=0.75 W.
2.(1)闭合开关S、S1,断开S2,移动滑片,使电压表的示数U1为3.8 V
(3)3.8 V×
小强设计的电路中无电流表,需测量出定值电阻两端的电压,利用欧姆定律计算出电路中的电流,并使小灯泡两端电压为其额定电压;连好电路后,可先闭合开关S、S1,断开S2,此时电压表测量小灯泡两端的电压,移动滑片,使电压表的示数U1为3.8 V;保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,此时电压表测量小灯泡和定值电阻两端的总电压,记下电压表的示数U2;则定值电阻两端的电压:U=U2-3.8 V,所以I==,所以小灯泡的额定功率:P额=U1I=3.8 V×.
3.I1R0　I1I2R0　滑动变阻器
4.错误　同时闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,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　2.5 V·I2
只闭合S、S1和只闭合S、S2时,由于R0和小灯泡L的阻值不一定相等,所以在各自的电路中分到的电压不一定相等,所以不能确定此时的电压为额定电压,故错误;改进方案:同时闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,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.
5.(1)0.25 A　(2)S、S2　0.4 A　(3)1 W
(1)要使小灯泡正常发光,则灯泡两端的电压等于其额定电压,此时电流表的示数应为I0===0.25 A;
(2)要测通过小灯泡的电流,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,则通过小灯泡的电流:I额=I-I0=0.65 A-0.25 A=0.4 A;
(3)小灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5 V×0.4 A=1 W.
6.①0.3 A
②滑动变阻器的滑片位置
电阻箱连入电路的阻值　0.3 A
③R0
①闭合开关S1、开关S2连接b,移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数为灯泡额定电流0.3 A,此时灯泡正常发光.②保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关S2连接a,调节电阻箱连入电路的阻值,使电流表示数再次为灯泡额定电流0.3 A,读出电阻箱的示数为R0;电阻箱的示数R0即为灯泡正常发光时的电阻,则小灯泡的额定功率表达式P额=R0.
7.(1)S、S2　S、S1　　(2)大
8.A　 四个电路均有滑动变阻器,能进行调节.A电路:只闭合开关S2时,电压表示数和R0的比值即为通过灯泡的电流,因而能判断通过灯泡的电流是否达到额定电流.A电路只闭合S1时,电压表的示数与只闭合S2时示数的差即为灯泡的额定电压.B电路和C电路均无法判断通过灯泡的电流是否达到额定电流.D电路能判断通过灯泡的电流达到额定电流,但无法测出灯泡的额定电压.
9.A　 图甲:闭合S1、将S2接a,调节电阻箱R,直至电压表示数为灯泡的额定电压,再将S2改接b,读出此时电压表的示数和电阻箱的阻值,计算出电压表的示数与灯泡额定电压的差与电阻箱阻值的比值即为灯泡的额定电流.图丁:开关S先接1,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为灯泡额定电压,再将开关S接2,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱,直至电压表示数再次为灯泡额定电压,记下此时电阻箱的读数R0,则灯泡正常发光时的电阻为R0,因而可算出灯泡的额定电流.