拓展課Ⅲ特殊方法測電功率

學(xué)習(xí)目錄

目錄

模塊一知識掌握....................................................................................................................................1

知識點(diǎn)一、伏阻法..........................................................................................................................2

知識點(diǎn)二、安阻法..........................................................................................................................4

【鞏固提高】..........................................................................................................................................4

知識重點(diǎn)

模塊一知識掌握

電功率的測量分為專業(yè)的功率表測量，也可以根據(jù)電能表消耗的電能（轉(zhuǎn)過的圈數(shù)）和時(shí)間t

??×3.6×106??

進(jìn)行測量。測量原理：?==?=×3.6×106?。還可以根據(jù)?=??，通過測量電壓和電

????

流來間接測量電功率，也是教材重點(diǎn)講述的方法。在測量電功率實(shí)驗(yàn)中，又分為測量用電器的實(shí)際

功率和額定功率，測量額定功率屬于測量電功率中的一種特殊情況，也是中考?？嫉念}型，常常出

現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究題中，作為拓展延伸內(nèi)容出現(xiàn)，屬于電學(xué)內(nèi)容的難點(diǎn)。電功率的表達(dá)式?=??給出了

一種測量額定功率的方法，叫伏安法。但是缺少電流表或電壓表的情況下就需要通過特殊方法來進(jìn)

行測量，大致將測量方法分為伏阻法、安阻法、替代法等。

在中考中，常常出現(xiàn)的是已知額定電壓的題型，所以本講只是針對額定電壓情況，對于已知額

定電流情況不作討論。

第1頁共12頁.

知識點(diǎn)一、伏阻法

條件電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式

①閉合S、S1，移動滑動變阻器滑片，使電

已知定值電壓表的示數(shù)為U額

②斷開S，閉合S，讀出電壓表的示數(shù)為U

阻R0阻值12

U－U額

③P額＝U額

R0

條件電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式

①調(diào)節(jié)R2的滑片到最左端，調(diào)節(jié)R1的阻值使

已知滑動變

電壓表示數(shù)為U額

阻器R2的規(guī)

②保持R1的滑片位置不變，將R2的滑片移動

格最大阻值

到最右端，讀出并記錄電壓表的示數(shù)U

為R0

U－U額

③P額＝U額

R0

[例題1]（2023?杭州模擬）小明在測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡

的額定電壓為2.5V電阻約為5Ω。

第2頁共12頁.

（1）閉合開關(guān)、滑片移動到某位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示。要獲得小燈泡額定功率的數(shù)

據(jù)，滑片P應(yīng)向（選填“A”或“B”）端移動。

（2）改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖1所示的圖像。由圖像可

知，小燈泡的額定功率P額＝W。

（3）小明打算增加個(gè)阻值為R0的電阻，用圖2所示的電路測量小燈泡的電功率。閉合開關(guān)S、

S1，移動滑片P，使電壓表的示數(shù)為U1；保持滑片位置不動，只斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，記

下電壓表的示數(shù)為U2，則小燈泡的電功率為（用已知字母表示）

[例題2]（2022秋?余姚市期末）測量小燈泡的額定功率。

（1）如圖甲所示是測量額定電壓為3.8V小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)電路。檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根

導(dǎo)線連接錯誤，此時(shí)若閉合開關(guān)，電流表的指針將（填“正常偏轉(zhuǎn)“或“幾乎不動”），

請你在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接正確。

（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V，小燈泡正

第3頁共12頁.

常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。

（3）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明又設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，只用電壓表來測量額定電壓為2.5V

小燈泡L2的額定功率。已知滑動變阻器R的最大阻值為15Ω，電源電壓恒定，其測量過程如下：

①閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，將滑動變阻器的滑片移到最上端，電壓表示數(shù)為6V。

②閉合S、S1，斷開S2，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為3.5V，這時(shí)小燈泡正常發(fā)光。

③閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，保持滑動變阻器滑片的位置不變，電壓表示數(shù)為4V。

④小燈泡L2的額定功率P額＝W。

知識點(diǎn)二、安阻法

條件電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式

①閉合S、S2，移動滑動變阻器滑片，使

U額

已知定值電電流表的讀數(shù)為I0＝

R0

阻R0阻值

②斷開S2，閉合S1，讀出電流表的示數(shù)為I1

U額

③P額＝(I1－)U額

R0

條件電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟及表達(dá)式

①閉合S、S1，移動變阻器滑片，使電流表示

數(shù)為I額

②斷開S1，閉合S2，變阻器滑片不動，調(diào)節(jié)

電阻箱

電阻箱，當(dāng)電流表示數(shù)為I額時(shí)，讀出電阻箱

連入電路中的電阻為R

2

③P＝I額R

[例題3]（2023春?濱江區(qū)校級月考）某同學(xué)利用如圖1所示的電路來測量小燈泡的電功率（電源

電壓3V，小燈泡的額定電壓2.5V）。

第4頁共12頁.

（1）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于圖2所示位置，此時(shí)燈泡（選填“不發(fā)光”“微弱發(fā)

光”或“比正常亮”）

（2）故障排除后，從滑動變阻器接入電路阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖象如圖

3所示，則小燈泡的額定功率是W。

（3）他做完以上實(shí)驗(yàn)后，又想測出一個(gè)未知電阻Rx的阻值，連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，于

是他又設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，也測出了電阻的阻值（R0是已知阻值的定值電阻）。請你幫他

完成下列步驟。

①只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為I1；

②開關(guān)S1、S2閉合后，電流表的示數(shù)為I2；

③請寫出未知電阻Rx的阻值表達(dá)式：Rx＝（用I1、I2和R0表示）。

[例題4]（2023春?濱江區(qū)校級月考）有一只小燈泡的銘牌上僅能看清“0.5A”的字樣，小金為了

測量該小燈泡的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

（1）他連接了如圖甲所示的電路，（填儀器名稱）的量程選擇不合理。

（2）排除故障正確連接后移動滑動變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)如圖乙所示，

則小燈泡的額定功率為W。

（3）閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表的示數(shù)始終為零，電壓表的

示數(shù)接近3V保持不變，為了排除故障，接下來的操作合理的是（選填字母）。

第5頁共12頁.

A．?dāng)Q緊開關(guān)兩端的接線柱

B．?dāng)Q緊小燈泡和它兩端的接線柱

C．移動滑動變阻器，使滑動變阻器電阻變小

D．更換一個(gè)完好的相同規(guī)格的小燈泡

（4）小強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了拓展，利用如圖丙所示的電路，測出了另一只已知額定電流為I1的小燈

泡的額定功率，操作步驟如下。

①閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2連接b，移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為I1。

②保持滑動變阻器的滑片位置不變，開關(guān)S2連接a，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表示數(shù)為I1，讀

出電阻箱的示數(shù)為R0。

2

則小燈泡的額定功率表達(dá)式P額＝1（用題中字母表示）。

[例題5]（2023?寧波模擬）小明利用如圖甲所示電路測量小燈泡的功率，被測小燈泡的額定電壓為

2.5V，電阻約為10Ω左右，實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（U＝6V），電流表（0～0.6A，0～3A），

電壓表（0～3V，0～15V），滑動變阻器、電阻箱各一只，單刀單擲、單刀雙擲開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)

線若干。

（1）圖甲是小明剛連好的實(shí)物圖，實(shí)驗(yàn)前小華幫他檢查了一遍，發(fā)現(xiàn)有兩處不合實(shí)驗(yàn)規(guī)范。請

你指出來：。

第6頁共12頁.

（2）完善電路后，閉合開關(guān)，小明改變滑動變阻器的阻值測量出了5組數(shù)據(jù)，并描點(diǎn)畫出了小

燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像，如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。

（3）實(shí)驗(yàn)中所使用的滑動變阻器的規(guī)格可能為。

A．10Ω3A

B．30Ω1A

C．60Ω1A

（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，電壓表發(fā)生故障，小明和小華增加一只電阻箱和一個(gè)單刀雙擲開關(guān)設(shè)計(jì)出

了丙、丁兩種電路圖，則能測出小燈泡額定電功率的是。

[例題6]（2023春?義烏市校級月考）小樂用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的額定功率。小燈泡

額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。

（1）連接好電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)；則出現(xiàn)該故障

的原因可能是小燈泡發(fā)生（選填“斷路”或“短路”）。

（2）移動滑動變阻器的滑片直到小燈泡發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定

功率P額＝W。

（3）在電壓表損壞的情況下，小樂又設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，其中定值電阻的阻值為R0，也測

出了額定電壓為U0的小燈泡的額定功率。其實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①先閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，使電流表的示數(shù)為需要的值，此時(shí)小燈泡

正常發(fā)光；

②保持滑動變阻器滑片的位置不變，閉合開關(guān)S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)為I；

?0

小燈泡的額定功率P額＝（用U0、I、R0表示）。

?0

第7頁共12頁.

【鞏固提高】

1.（2022秋?海曙區(qū)期末）科學(xué)興趣小組在做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室有如下器

材：電源（電壓約為6V）、小燈泡L（額定電流為0.25A，燈絲電阻約為8Ω）、電流表、電壓表、

開關(guān)、規(guī)格分別為“10Ω0.6A”的滑動變阻器R1和“30Ω0.5A”的滑動變阻器R2各一個(gè)、導(dǎo)

線若干。

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中添加2條導(dǎo)線，使電路連接完整。

（2）為了順利完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選用規(guī)格為（填“R1”或“R2”）的滑動變阻器。

（3）小科打算增加一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R0，只利用一只電表，通過操作圖中單刀雙擲開

關(guān)（單刀雙擲開關(guān)分別接“a”、“b”各一次）測量小燈泡的額定電功率。圖乙、圖丙是他設(shè)計(jì)的

兩種不同方案的電路圖，則以下判斷正確的是。

A.兩種方案都能

B.兩種方案都不能

C.乙方案能，丙方案不能

D.乙方案不能，丙方案能

2.（2022秋?杭州期末）在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源

電壓為4.5V。

第8頁共12頁.

（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中電路連接完整。

（2）連接好電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，檢查電路發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，則接

下來的操作應(yīng)是。

（3）問題解決后，移動滑動變阻器滑片，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則小

燈泡的額定功率為W。

（4）小明打算利用一只電流表來測量小燈泡的額定功率，他增加了一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R

和兩個(gè)開關(guān)S1、S2，設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路，請將電阻R、電流表和小燈泡的符號填入虛線框中

使其能完成實(shí)驗(yàn)。

3.（2021秋?鄞州區(qū)期末）一只小燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)的電流約為0.3A。小明想

測量這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：一個(gè)電壓表、一個(gè)電流表、一個(gè)開關(guān)、電

源、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。

（2）電路正確連接后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，出現(xiàn)這一

故障的原因可能是。

（3）排除故障后，進(jìn)行了三次測量，測量數(shù)據(jù)如表。當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙

所示，此時(shí)小燈泡的額定功率為W。

第9頁共12頁.

電壓U/V12.52.8

電流I/A0.180.28

（4）完成上面實(shí)驗(yàn)后，小明想測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電

路，已知電源電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，請幫小明將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

①只閉合開關(guān)S、S1，移動滑動變阻器的滑片，使電流表示數(shù)為，小燈泡正常發(fā)光；

②只閉合開關(guān)S、S2，使滑動變阻器的滑片保持不動，讀出電流表的示數(shù)為I；

③小燈泡的額定電功率表達(dá)式為P額＝―（用字母表示）。

（5）小明設(shè)計(jì)了如圖丁的電路，測出了小燈泡L2的額定功率。實(shí)驗(yàn)方案如下：（電源電壓不變，

滑動變阻器R1的最大阻值為R1，滑動變阻器R2的最大阻值為R2）

①只閉合開關(guān)S和S2，移動R1滑片，使電流表的示數(shù)為I額。

②只閉合開關(guān)S和S1，保持R1滑片位置不動，移動R2滑片，使電流表的示數(shù)為I額。保持電阻

的滑片位置不動，將另一個(gè)滑動變阻器滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器

的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I2。則小燈泡額定功率的表達(dá)式P額＝。（用I額、

I1、I2、R1、R2中的字母表示）

4.（2022秋?椒江區(qū)校級期末）如圖甲為“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為3V，小

燈泡的額定電壓為2.5V。

第10頁共12頁.

（1）小科把滑動變阻器的滑片移到最左端，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)為零，電

壓表的示數(shù)接近電源電壓。這可能是因?yàn)樵斐傻摹?/p>

A.小燈泡斷路

B.小燈泡短路

C.電流表短路

D.滑動變阻器斷路

（2）排除故障后，小科移動滑動變阻器的滑片，讀出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。粗心的小科把三次數(shù)據(jù)

隨手寫在草稿紙上（如圖乙）而沒有填寫在對應(yīng)的表格中。請你幫助小科計(jì)算出小燈泡的額定功

率為W；

（3）通過思考，小科設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路來測量小燈泡的額定功率，已知R0＝5Ω。其中關(guān)鍵

的一步是必須調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使電流表A2的示數(shù)為A時(shí)，再讀出電流表A1

的示數(shù)，才能計(jì)算出小燈泡的額定功率。

5.（2022秋?寧波月考）在“測定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電

源電壓約為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V