2019九年级科学上册第3章能量的转化与守恒专题分类突破七实验专题：电功率测量练习.doc

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1、1专题分类突破七专题分类突破七 实验专题：电功率测量实验专题：电功率测量探究点 1 普通方法测量电功率 【例 1】 一个额定电压是 2.5 V 的小灯泡，其正常工作时电阻约 10 。小明想测定 这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：甲 乙 丙 例 1(1)图 电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为 A：“5 1 A” ，B：“20 0.5 A” ，C：“1 k 1 A”的滑动变阻器，导线若干，电源(电压为 6 V)。 (1)小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为 _B_(选填 “A” “B”或“C”)的滑动变阻器。 (2)图乙已连接了部分电路。请你根据图甲所示电路图

2、，用笔画线代替导线，将电路连 接完整。 【答案】 (2)如图所示例 1 答图(3)小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发 光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变(示数不为零)且小 于 2.5 V。具体原因是_滑动变阻器选用了 A、B 两个接线柱_。 (4)小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为 2.5 V 时，电流表的示数如图丙所 示，小灯泡的额定功率是_0.75_W。例 1(2)图 (5)小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了 IU 图象，如图所示。结果 发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压_不成_(选填“成”或“不成

3、”)正比，这 是因为_灯丝电阻随温度变化而变化_。 变式 如图所示是某规格的小灯泡 L 和定值电阻 R 的 UI 图象。 (1)图中表示小灯泡 UI 图象的是_(填序号)； (2)若它们串联、并联时总电阻的值分别为 R串和 R并，请在对应的图上坐标区域内画2出它们的 UI 图象(R串、R并的 UI 图象分别用和表示)；变式图 【答案】 (2)如答图变式 1 答图 探究点 2 特殊方法测功率 【例 2】 小灯泡额定电压已知，在如图所示电路中 R 阻值已知，无电压表也能测出 该灯泡额定功率的是( C )A BC D变式训练 2 图 变式 如图所示电路，电源电压不变，R 是定值电阻。将一个“6 V

4、2 W”的小灯泡 接在 a、b 两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“6 V 3 W”的小灯泡接在 a、b 两点 间，则这个小灯泡( A ) A. 比正常发光时暗些 B比正常发光时亮些 C恰能正常发光 D灯丝将会被烧坏 考点 3 家庭电路测用电器的电功率 【例 3】 杭州中考电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功 能。这一功能虽给人们带来了方便，但在待机状态下电视机仍然要消耗电能却鲜为人知。 例如小明家的一台 34 寸彩色电视机的待机功率大约是 10 瓦，假如他家电视机平均每天开 机 4 小时，看完电视后总是用遥控器关机而不切断电源。试计算： (1)小明家一年(365 天)中

5、因这台电视机待机浪费的电能是多少千瓦时？3(2)请你设计一种测电视机待机功率的方法。 (3)请你就电视机待机功能的正确使用方法提出一条建议。 解：(1)小明家电视机一年的待机时间为：t(244)h3657 300 h； 一年待机消耗的电能为：WPt0.01 kW7 300 h73 kwh； 答：消耗电能为 73 kWh； (2)方法 1：利用秒表和电能表，关闭其他所有用电器，只让待测电视机处于待机状态，测出在一段时间 t 内电能表表盘转过的圈数 n，再根据 P 的关系计算出电视机的待机功W t率； 方法 2：利用交流电流表和交流电压表测出电视机待机时通过的电流与两端的电压， 再根据 PUI 的

6、关系计算出电视机的待机功率。 (3)长时间不看电视时应采用关机切断电源的方法，而不采用待机的方法。 变式 爱物理的笑笑同学晚上放学回家，他想和爸爸一起利用家里面的电能表测量家 用电器的电功率，爸爸非常高兴，愿意和笑笑一起进行实验。他们观察了家里面的电能表 如图所示，并注意到家中的灯泡比平常要亮一些，笑笑猜测可能是灯泡两端的电压超过了 220 V。家中此时仅有一只标有“PZ 220100”字样的白炽灯在工作，聪明的笑笑和爸爸 配合记录发现，电能表在 20 min 内转了 121 转。 (1)这只电灯的电阻多大？(电灯的电阻保持不变) (2)在 20 min 内，这只电灯消耗的电能是多少？(3)此

7、时该灯泡的实际功率多大？家中的实际电压是多少？变式图解：(1)由 P可得，电灯的阻值：U2 RR484 ；U2 P（220 V）2 100 W(2)电灯消耗的电能：W kWh1.452105 J；121 3 000(3)灯泡的实际功率：P 121 W；W t1.452 105J 20 60 s由 P可得，U实242 V。PR1.452 105 J 484 1在用电流表与电压表测小灯泡额定功率的实验中，已知小灯泡上标有“3.8 V”字 样。 (1)请用笔画线将图甲中的电路连接完整。 【答案】 (1)图略 (2)实验中小新同学的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个 已知阻值为

8、R 的定值电阻和若干个开关，小新重新设计了如图乙所示的电路，测量小灯泡4的额定功率。请你帮他补全实验步骤和表达式：按照电路图正确连接电路；断开开关 S2，闭合开关 S、S1，调节滑动变阻器，使得_电压表的示数为 U13.8_V(或电压表示数为 灯泡的额定电压)_；保持滑片位置不动，断开开关 S1，闭合开关 S、S2，记下电压表的示数为 U2；则测得小灯泡额定功率的表达式为 P_或3.8 V （U23.8 V） R(若表U1（U2U1） R达式中包含字母 U1，则在前面一空中必须交代 U1为额定电压或为 3.8 V) (电源电压 未知)。甲 乙 变式 2 图 (3)小新经过进一步的实验发现，小灯

9、泡灯丝电阻随温度的升高而增大，他还想比较以 下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系：灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功 率 P1；灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率 P2；利用所学物理知识请你帮他 比较出 P1与 P2之间正确关系应该为：P1_大于_P2。 (4)若用阻值分别为 10 、20 、30 的定值电阻分别代替图甲中的小灯泡，还可 以完成“探究电流与电阻关系”实验，实验过程中始终保持电压表示数为 3 V，为能完成 探究，则滑动变阻器最大阻值至少为_30_(设此时电源电压为 6 V 且恒定不变)。 2在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师提供了下列器材：额定电流为 I0的小 灯

10、泡、电源(电压未知)、一个阻值为 R 的定值电阻、一个滑动变阻器、一个电流表(或电压 表)、一个单刀双掷开关和若干导线。请你设计实验的电路图，并写出实验的主要步骤和额 定功率的表达式。 【答案】方法一：电路图如图(1)所示第 2 题答图(1)第 2 题答图(2) 步骤：第一步：S 掷向 2，移动滑片 P，使电压表的示数为 I0R。 第二步：S 掷向 1，保持滑片不动，记下电压表的示数 U。 表达式：P(UI0R)I0。 方法二：电路图如图(2)所示。 步骤：第一步：S 掷向 1，移动滑片 P，使电流表的示数为 I0。 第二步：S 掷向 2，保持滑片不动，记下电流表的示数 I。 表达式：PI0(

11、II0)R。 3小宇从商场买回一个铭牌上规格为“220 V 1 000 W”的电炉。由于目前市场上某5些商品存在的质量问题，小宇准备在家中对这个电炉进行检验，看看它是否能达到额定功 率。请你帮他想一个简便的方法，尽快地作出判断。给你提供的器材是小宇家中的电能表 (如图所示)、电源插座(电压 220 V)和计时器等。第 3 题图 答： (1)准备一只有秒数显示的电子表，关闭家中所有用电设备。 (2)将电炉和电源接通后，从某一时刻开始对电能表表盘转动次数进行记录，并同时开 始记时。 (3)设电能表表盘转动的次数为 k，所用的时间为 t(s)。 (4)计算电炉的实际功率P .W t3.6 106 J 2 400 kt(5)如果 P1 000 W，说明电炉在额定功率上达到质量要求。