1、专题七专题七 测电功率测电功率1谢谢你的阅读2019年9月25研题型解易考情通览考情通览2谢谢你的阅读2019年9月25类型一类型一 伏安法测电功率伏安法测电功率题型特点题型特点分析山西省中考近五年的命题,对本专题涉及内容伏安法测电功率五年三考,题型的考查形式主要以实验探究题形式出现。主要考查内容多见于:连接实物图;电路故障分析;电表的读数及电功率的计算(包含表达式书写);I-U图像的应用、判断、作图;实验操作及注意事项;实验步骤设计;实验结论、实验方案的评估;特殊测量方法等内容。伏安法测量电功率实验是电学部分非常重要的实验,其不仅考查电学基础知识,还考查学生动手能力、分析故障的能力、发现并解
2、决问题的能力。3谢谢你的阅读2019年9月25解题策略解题策略伏安法测量电功率是山西中考的重点实验,其基本原理是P=UI。(1)对于连接实物图,要注意电表量程的选择、滑动变阻器接线柱的要求;(2)对于电路故障分析,若电压表有示数、电流表无示数,是断路故障;电压表无示数、电流表有示数,则是短路故障。另还有滑动变阻器短路或闭合开关前没有调到最大值、电压表接在滑动变阻器两端等情况的发生。4谢谢你的阅读2019年9月25典例典例1(2018沈阳)如图所示,在测量小灯泡电功率的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源为两节新干电池。(1)实验原理: P=UI 。(2)正确连接电路并测量,得到如下数
3、据:5谢谢你的阅读2019年9月25实验序号12345电压U/V0.51.32.12.52.9电流I/A0.160.220.260.280.30发光情况不发光较暗较亮正常发光强烈发光6谢谢你的阅读2019年9月25在第1组数据中,电压表和电流表虽然都有示数,却观察到灯泡不发光,主要原因是 小灯泡的实际功率太小 ;由表格中的数据,计算出小灯泡的额定电功率P额= 0.7 W。(3)下表是实验过程中出现的不正常现象及检测结果,请分析导致该现象的可能原因,从下列选项中选择一个原因,并将前面的字母填入表格。A.小灯泡灯丝断了B.滑动变阻器断路C.滑动变阻器下面两个接线柱接入电路现象检测原因小灯泡不亮,两
4、表的示数均较小移动滑片,小灯泡仍不亮,两表的示数均不变C小灯泡不亮,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数取下小灯泡,两表的示数均不变A7谢谢你的阅读2019年9月25思路点拨思路点拨(1)实验原理:P=UI。(2)小灯泡的亮度是由其实际电功率决定的,实际电功率越大,小灯泡越亮。只有当小灯泡的实际功率大到足以引起小灯泡发光时,小灯泡才能发光,小灯泡实际功率太小时不发光;小灯泡的额定电功率根据P额=U额I额可求。(3)电路故障主要有两类:短路和断路;电路短路时,短路部分无电压,电流大;电路断路时,断路部分无电流,电压大。8谢谢你的阅读2019年9月25高分秘籍高分秘籍小灯泡不亮的原因:(1)
5、若电路完好小灯泡不亮,则滑动变阻器连入电路的阻值太大。(2)若电路有故障灯不亮,则小灯泡断路或者小灯泡串联的电路断路;小灯泡短路。具体发生故障的位置根据电表来确定。9谢谢你的阅读2019年9月251.(2018淮安)在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡标有“2.5 V”字样。(1)图甲中有一处导线连接错误无法正常完成实验,错误的导线是 (选填“”或“”)。10谢谢你的阅读2019年9月25(2)正确连接电路并检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,两电表均无示数。为了检查故障,小华将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表接在电源、滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示
6、数,则肯定出现故障的元件是 B 。A.电源 B.开关C.小灯泡 D.滑动变阻器(3)排除故障后,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流为 0.26 A,小灯泡的额定功率为 0.65 W。(4)你认为利用本实验电路能探究电流与电压的关系吗?答: 不能 ,理由是 小灯 泡的电阻随温度的变化而变化 。11谢谢你的阅读2019年9月25类型二类型二 电能表测电功率电能表测电功率题型特点题型特点分析山西省中考近五年的命题,对本专题涉及内容电能表测电功率五年三考,题型的考查形式主要以综合应用形式出现,或计算题或填空题。主要考查内容为利用电能表测家用电器的实际电功率和额定电功率。12谢谢你的阅读201
7、9年9月25解题策略解题策略利用电能表测量电功率的方法利用电能表来测算用电器的电功率是间接测量法,其实验原理是P=。测算电功率时,先看清电能表的铭牌标有多少r/(kWh),再根据所测量的时间内转盘转过的转数计算出这段时间内消耗的电能,利用P=计算出电功率。WtWt13谢谢你的阅读2019年9月25典例典例2(2018聊城)(多选)小明同学家的电能表上标有“3 000 r/(kWh)”的字样,他将家中的其他用电器都与电源断开,仅让电水壶在额定电压下工作,观察1 min内电能表的转盘转了45 r,则下列说法正确的是( ACD )A.电水壶是利用电流的热效应来工作的B.烧水过程中消耗的电能为5.41
8、05 JC.电水壶的额定功率为900 WD.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729 W14谢谢你的阅读2019年9月25思路点拨思路点拨本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法以及电功率的计算,关键是要将公式掌握好。当电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。3 000 r/(kWh)表示的是电路中每消耗1 kWh的电能,电能表的转盘转3 000 r,或者表示电能表每转1 r,电路中消耗 kWh的电能,求出转盘转45 r电路中消耗的电能,然后根据P=求出用电器的功率。根据P=求出电水壶的电阻;利用实际电压,根据P=求出电水壶的实际功率。13
9、000Wt2UR2UR15谢谢你的阅读2019年9月25高分秘籍高分秘籍利用电能表测量电功率,分两步进行。首先利用电能表的参数计算电能。用N(电能表的参数)表示接在该电能表上的用电器每消耗1 kWh的电能转盘转的转数,用n表示只让某一用电器工作一段时间对应电能表的转盘实际转的转数,则这一用电器在这段时间内消耗的电能W=再利用P=计算实际电功率。rr /(kW h)nNWt16谢谢你的阅读2019年9月252.(2017凉山州)某城市实施电网改造后,换用了脉冲式电能表。有一个脉冲式电能表表盘上标有“600 imp/(kWh)”、“220 V10 A”等信息,说明该电能表指示灯每闪烁600次,电路
10、中消耗的电能是1 kWh。某同学家接入一盏“220 V40 W”的电灯,使其单独工作2 h,则该电灯消耗的电能是 2.88105 J,指示灯闪烁了 48 次。17谢谢你的阅读2019年9月25类型三类型三 特殊方法测电功率特殊方法测电功率题型特点题型特点分析山西省中考近五年的命题,本专题所涉及的内容特殊方法测电功率的考查往往是融于伏安法测电功率的考查中,在五年三考伏安法测电功率的实验中,考查特殊方法测电功率一次。主要考查内容:缺少电流表或电压表的情况下对实验方案设计。解题策略解题策略测电功率的特殊方法18谢谢你的阅读2019年9月251.有电压表、定值电阻,缺电流表的具体的实验方法及实验步骤如
11、下表所示:方法电路图实验步骤表达式伏阻法(缺电流表,给定一只电压表,一只阻值为R0的定值电阻)闭合S、S1,移动滑动变阻器滑片,使电压表的读数为U额(U额已知);断开S1、闭合S2,读出电压表的示数为U1P额=U额闭合S、S1,移动滑动变阻器滑片,使电压表的读数为I额R0(I额已知);断开S1,闭合S2,读出电压表的示数为U1P额=(U1-I额R0)I额10UUR额19谢谢你的阅读2019年9月252.有电流表、定值电阻,缺电压表的具体的实验方法及实验步骤如下表所示: 方法电路图实验步骤表达式安阻法(缺电压表,给定一只电流表、一只阻值为R0的定值电阻)闭合S、S2,移动滑动变阻器滑片,使电流表
12、的读数为(U额已知);断开S2,闭合S1,读出电流表的示数为I1P额=U额闭合S、S2,移动滑动变阻器滑片,使电流表的读数为I额(I额已知);断开S2,闭合S1,读出电流表的示数为I1P额=(I1-I额)R0I额0UR额10UIR额20谢谢你的阅读2019年9月25典例典例3(2018南充)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)将图甲中电路连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移小灯泡变亮)21谢谢你的阅读2019年9月25答案答案如图所示22谢谢你的阅读2019年9月25(2)正确连接电路后,闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,电压表示
13、数始终为3 V,则故障原因为 小灯泡断路 。(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑片P,直到电压表示数为2.5 V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.75 W。(4)小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电源电压不变,R阻值已知)闭合开关S和S1,断开S2,并调节滑动变阻器使电压表示数为U额;闭合开关S和S2,断开S1,滑动变阻器滑片P不动,读出此时电压表示数为U;则小灯泡额定功率的表达式P额=。(用U额、R、U表示)()UUUR额额23谢谢你的阅读2019年9月25思路点拨思路点拨本题考查了实物连接、故障分析、应用功率公式P=UI计算以及特殊方法测量电功率。(1)根据滑
14、片P向右移灯泡变亮确定滑动变阻器的接线柱。(2)电流表无示数,小灯泡不亮,说明电路中有断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,故与电压表并联的小灯泡断路了。(3)额定电压下小灯泡的实际功率和额定功率相等,根据电流表的量程和分度值读出示数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率。(4)测小灯泡额定功率需要测出小灯泡额定电压对应的额定电流,首先使通过24谢谢你的阅读2019年9月25小灯泡的电压为额定电压,则小灯泡正常发光,根据串联电路电流的规律和欧姆定律,通过开关的转换使电压表测小灯泡的电压,使电压表示数为2.5 V,保持滑片的位置不动,通过开关的转换使电压表
15、测小灯泡与R的电压,因电路的连接没有改变,各电阻的电压不变,由串联电路电压和电流的规律求出小灯泡正常工作时的电流,根据P=UI写出额定功率的表达式。25谢谢你的阅读2019年9月25高分秘籍高分秘籍1.有电压表、定值电阻,缺电流表,完成电功率的测量设计思路:由于无法用电流表直接测量电流,所以利用电压表和定值电阻间接得出流过小灯泡的电流。2.有电流表、定值电阻,缺电压表,完成电功率的测量设计思路:由于无法用电压表直接测量电压,所以利用电流表和定值电阻来间接得出小灯泡两端的电压。26谢谢你的阅读2019年9月253.(2018绵阳)在“测量小灯泡的电功率”实验中,已知待测小灯泡的额定电压为3.8
16、V,额定电功率估计在0.9 W左右,可供选择的电流表有:A1(量程00.3 A),A2(量程03 A)。(1)连接电路时,应选用的电流表是A1(选填“A1”或“A2”)。(2)图甲是某小组连接的实物电路图。图中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“”,并在图中改正。 27谢谢你的阅读2019年9月25答案答案如图所示28谢谢你的阅读2019年9月25(3)改正错误后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为0.3 V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电功率是 0.054 W。29谢谢你的阅读2019年9月25(4)不用电流表,另增加两只开关和一个阻值为12 的定值电阻R0,该小组设计了如图丙所示的电路图,测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后,断开S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,让电压表示数为3.8 V;然后只断开S2,再闭合S3,读出电压表示数为6.5 V,则测得小灯泡的额定功率是 0.855 W。 30谢谢你的阅读2019年9月25
