第三节 测量电功率

1 第十五章 从测算家庭电费说起 第三节 测量电功率 夯实基础 培养能力 知识点一 测量小灯泡的电功率 1、（05·天津市）给你电流表(0.6A、3A两档)一个，电压表(3V、15V两档)一个，干电池四节，开关一个，滑动变阻器(10Ω、2A)一个，导线若干，为测定额定电压为2.5V，额定功率大约为1.2W的小灯泡L的额定电功率，请完成下列任务：(1)电压表应选用的量程为__________，电流表应选用的量程为_________。(2)画出电路图。

2、（05·河北省） 甲、乙两组同学利用图15—3—1所示的电路测定小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为2.5V，所用滑动变阻器铭牌上标有"10Ω2A"的字样 电源电压不变。 （1）甲、乙两组同学按图15—3—1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应调到 图中的____________点处（选填"a"或"b"）。

图15—3—1 图15—3—2 ( 2）如果（l）中的滑动变阻器滑片P的位置调节正确，当他们闭合开关S后 却发现小灯泡都不亮 此时电压表、电流表的示数如下表。请根据表中数据，分析产生故障的原因并填人表中空格处。（电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡均正常）

（3）某组同学排除故障后，再次闭合开关S，调节滑动受阻器的滑片产，当观察到电 压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图15—3—2所示为____________A，则小灯泡的额定功率为____________W。 3、(05·甘肃)张宏同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，己知小灯泡的额定电压是3.8伏，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于100Ω，滑动变阻器上标有“10 Ω 1 A"字样． (1)如图15—3—3所示是张宏连接的不完整的实验电路，请你帮他将图中未连接部分连接好．要求： 电流表选择合适的量程，滑动变阻器的滑片向右移动时连人电路的阻值减小． （2）当张宏同学闭合电路的开关时，电路中可能出现一些不正常现象，请你根据出现的现象，帮助他找出错误的原因，并按要求填写在下列横线上： 第一种：小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的 （选填“AB”或“CD，’）两端点连人了电路中． 2

第二种：小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表示数为4.5 V，可能是小灯泡处 （选填“短路”或“断路，’）． 第三种：小灯泡不亮，电流表示数为0.45 A，电压表示数为0，可能是小灯泡处 （选填“短路”或“断路”）． (3)在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时，电流表示数如图15—3—4所示，其读数为 A，则小灯泡的额定功率是 W. (4）在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功 率，张宏改变接人电路的滑动变阻器的阻值，分别得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值，你认为这样做合理吗？为什么？

图15—3—3 图15—3—4 4、（05·宁夏）下表是小强和小明在测小灯泡功率实验中的记录数据。

⑴将第三次实验的电功率值和第九次实验的电阻值填人表中的空格内。 ⑵根据电路图（图15—3—5a）连接实物图（图15—3—5b）。

图15—3—5a 图15—3—5b ⑶他们实验用的小灯泡上标有"0.3A"字样，根据实验数据，你估计这只小灯泡额定电压的范围大概在（ ） A.1～1.2V之间 B.1.4～2V之间 C.2.2～2.6V之间 D.2.6～2.8V之间 ⑷我们在计算或讨论问题时，常常假定“灯丝电阻不变”，你认为把“灯丝电阻看成是不变的”合理吗？为什么？根据“灯泡越亮，电阻越大”的实验事实，你猜想可能是什么原因造成灯丝电阻变化的？ 3

知识点二 利用电能表测量用电器的电功率 5、（05·哈尔滨市）某同学想借助如图15—3—6所示的电能表测出家中一盏电灯的电功率．

图15—3—6 (1)测量时除用电能表外，还需要使用的测量工具是 ． (2)关掉家中其它的所有用电器，只让这盏电灯工作，测得电能表转 盘转10转所用的时间是2min，则这盏灯的电功率是 W． 6、（05·广州市）小芳家庭电路的一部分如图15—3—7所示，未画出的部分还接有正在工作的其他

用电器．她要利用电路中的电能表和手表测出图15—3—7中电灯的电功率． （１）电能表面的示意图如图15—3—8所示，表面上标的“3000R／kW·h”表示什么？ （２）请你为小芳设计一合理的实验方案，要求：①写出主要的实验步骤，②写出电灯的电功率表达式（用实验测量的物理量表示）

图15—3—7 图15—3—8 巧练方法 事半功倍 方法技巧一 应用等效替代法设计实验测量用电器的功率 7、（05·重庆市）利用如图15—3—9所示的电路，测定一个电热器R0（R0的阻值未知，额定电压已知为U0）的额定功率P0，图中R为滑动变阻器，R′为电阻箱，图中所有仪器都能保证实验正常进行。开始实验前，三个开关S、S1、 S2均处于断开状态。 ⑴开关S闭合之前，滑动变阻器R的滑片P应位于变阻器的 端。（选填“左”或“右”） ⑵根据公式P0＝U0I0，王强同学设计了如下的实验步骤： A、闭合开关S 图15—3—9 B、闭合开关S2，调节电阻箱R′的旋盘，当电流表示数与电阻箱示数的乘积等于U0时，停止R′的调

DD10 220V 2.5(5)A 50Hz 3000r/ kW·h. 1989年11月 No:135892 市电表厂 4

节。 C、断开开关S2，闭合开关S1，记下此时电流表的示数I0，即可得P0＝U0I0。 实际上，王强同学设计的实验步骤是错误的！他的错误是 。 ⑶请你将正确实验所必需的步骤，按合理的顺序写在后面的横线上： A、闭合开关S B、闭合开关S1，

C、

D、用你测得的量和已知量表示额定功率P0＝ 。

拓展思维 提升素质 能力点一 电路故障的分析与排除 8、（05·山西省）图15—3—10是小华和小红做“测小灯泡的功率”实验的电路图，其中电源为两节新的干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。 ⑴ 对照电路图，将图15—3—11中未连接部分连好。（原电路中已连接部分完好无误） ⑵ 小华连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表为3V，电流表示数为零。产生这一现象的原因是__________________________________. 小红在该实验中，连完电路并闭合开关后，发现电压表示数为零，电流表示数约为0.2A。产生这一现象的原因是_______________________________ ⑶ 他们纠正错误并检查电路无误后，闭合开关进行实验。当灯泡正常发光时电流表示数如图16所示，则通过小灯泡的电流是___________,小灯泡的额定功率是_____________________.

图15—3—10 图15—3—11 9、（05·四川省）在测定小灯泡电功率的实验中，按图15—3—12所示电路图连接电路（注：电表本身无故障）。 5

（1）若连接完电路后，闭合开关，电压表示数出现如图15—3—13所示的情况，其原因是：________________________________________。 （2）若连接完电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮暗程度不变化。其原因可能是滑动变阻器连入电路时，导线分别接在如图15—3—14所示的_______________接线柱或_____________接线柱。 （3）若连接完电路后，闭合开关，电流表示数出现如图15—3—15所示的情况，而滑动变阻器是将图14中的B、D接线柱连入电路，滑动变阻器滑片P应向_______________滑动（选填：右、左），从而可以使电流表指针偏转不超出量程。

图15—3—12 图15—3—13 图15—3—14 图15—3—15 （4）下表是为测定小灯泡电功率而设计的实验数据表，某组同学按照表格要求认真作了填写。 次数 U/V I/A P/W 1 2.00 0.16 0.32 2 2.50 0.25 0.63 3 3.00 0.27 0.81 小灯泡电功率的平均值P平均=0.59W 问：此表格设计不妥之处是________________________________________________。

能力点二 自主设计开放性实验方案测量用电器的功率 10、（05·哈尔滨市)一位同学想要测量额定电压为2．5V小灯泡的额定功率，现有如下器材可供选用：电源(电压未知且不变)、滑动变阻器、定值电阻R0(阻值已知)、 电压表各一个，开关两个，导线若干． (1)请你设计实验电路图，并画在虚线框内． (2)简要写出实验步骤(步骤中要明确写出实验中要测量的物理量)． (3)用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式P=

能力点三 测量用电器的功率在形式生活中的应用 11、(05·镇江市)小明学过安全用电知识后，想自制一只台灯，他选购了一只标号是“36V 36W”的 6

灯泡，回到家后在着手安装时，突然想起家中的插座提供的电压是220V，于是他在包装盒内寻找说明书，但没有找到，却发现了一只配件. （1）小明想知道配件的作用及有关它的性能参数（如额定功率、额定电流、电阻等），于是设计了如图15—3—16所示的电路图和记录数据的表格，请你根据电路图帮助他把实物图15—3—17连接完整. （2）小明在正确连接完电路后，将测得的实验数据记录在下列表格中，根据实验数据能够知道配件的性能参数是 （只要求写出一个参数及其数值）. （3）小明用“36V 36W”的灯泡和配件制成了一只台灯，请你在虚线框内画出这只台灯的电路图，并说明配件在电路中所起的主要作用是什么 答： . （4）你认为小明自制的台灯合理吗？（请简述理由） 答： .

图15—3—16 图15—3—17