1、专题七 测电功率,研题型解易,考情通览,类型一 伏安法测电功率,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、发现并解决问题的能力。,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
2、)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。,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,得到如下数据:,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
3、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,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。,高分秘籍
4、 小灯泡不亮的原因:(1)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。,1.(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“”)。,(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 示数,则肯定出现故障的元件
5、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 。,类型二 电能表测电功率,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。,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
6、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。,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5.4105 J C.电水壶的额定功率为900 W D.当实际电压只有额定电压的90%时,电水壶的实际功率为729 W,思路点拨 本题考
7、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。,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
8、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。,2.(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 V 10 A”等信息,说明该 电能表指示灯每闪烁600次,电路中消耗的电能是1 kWh。某同学家接入一 盏“220 V 40 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。,类型三 特殊方法测电功率,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
9、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 测电功率的特殊方法,1.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下表所示:,2.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:,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),答案 如图所示,(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
10、 无示数,电压表示数始终为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),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)根据滑片P向右移灯泡变
11、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,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测小灯泡与R的电压,因电路的 连
12、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。,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。,3.(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 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
13、(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。,答案 如图所示,(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。,(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。,
