第三节 测量电功率
第1课时 测量电功率
知识点 1 “伏安法”测小灯泡的电功率
1．在“测小灯泡电功率”的实验中，实验原理是________，用__________测出小灯泡两端的电压，用__________测出通过小灯泡的电流，然后根据公式算出相应的功率。要测小灯泡的额定功率，可以用______________调节灯泡两端的电压，使电压表的示数刚好等于小灯泡的额定电压，读出此时的电流表的示数，就可以算出额定功率，此时灯泡________(选填“正常”或“不正常”)发光。
2．在“测量小灯泡电功率”的实验中，当用手移动变阻器滑片时，眼睛应观察( )
A．灯泡发光情况 B．电流表的示数
C．电压表的示数 D．变阻器滑片的位置
3．小明在做“测量小灯泡电功率”的实验时，所用小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)如图16－3－1甲所示是未连接完整的实验电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。
图16－3－1
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到最__________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关，小灯泡微亮，电压表________(选填“有”或“没有”)示数。要测量小灯泡的额定功率，应移动滑片，使电压表的示数为________V。
(4)当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，其值为________A，则小灯泡的额定功率为__________W。
知识点 2 利用电能表测电功率
4．如图16－3－2所示是某同学家中的电能表，现用它测量一只灯泡的实际功率。他关掉家中的其他用电器只让该灯泡工作，电能表转盘转过30 转用时10 min，这段时间灯泡消耗的电能是________kW·h，灯泡的实际功率是__________W。
图16－3－2
5．为测量某电热壶的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热壶接入电路，观察电能表，发现在2 min内电能表转盘转过36圈。电能表的部分技术参数如下表所示，该电热壶的电功率是( )
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电压
220 V
电流规格
10(20) A
电流频率
50 Hz
每千瓦时的转数
3600 revs/(kW·h)
A.300 W B．200 W C．150 W D．30 W
6．如图16－3－3所示，电源电压为6 V保持不变，要测量额定电压为3.8 V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是( )
A．闭合开关前，滑片P应移动到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，可能是灯泡灯丝断了
C．滑片P向A端移动时，小灯泡额定功率变大，亮度变亮
D．当电压表示数为3.8 V时，读出电流表的示数，可算出小灯泡的额定功率
图16－3－3
7．某同学按照如图16－3－4所示的电路测定小灯泡的电功率，闭合开关S后，他观察到小灯泡不发光，但电流表、电压表指针有偏转。以下判断正确的是( )
图16－3－4
A．灯泡被短路
B．灯泡的灯丝断了
C．灯泡与灯座接触不良
D．灯泡的实际功率比额定功率小得多
8．某市居民生活用电电价是每度电0.5元，小新家5月初和5月底电能表的示数如图16－3－5所示，则小新家5月份电费为________元。小新家某用电器单独工作3 min，电能表转盘转动6圈，则该用电器的实际功率为________W。
图16－3－5
9．如图16－3－6所示是测量标有“2.5 V 0.3 A”字样的小灯泡电功率的实验，闭合开关，灯泡较暗，为了测出灯泡的额定功率，需向________(选填“左”或“右”)端移动滑片P，使电压表示数为________V。
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图16－3－6
10．如图16－3－7甲所示是莉莉同学“测量小灯泡的电功率”的电路图，图乙是实物连接图，其中电源电压是4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。
图16－3－7
(1)图乙中电路未完成，请用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路连接完整，要求：滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)莉莉同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是( )
A．电流表开路 B．小灯泡短路
C．小灯泡开路 D．滑动变阻器开路
(3)排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P到某位置时，电压表的示数如图丙所示，其示数为________V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中的滑片P向________(选填“C”或“D”)端移动，使电压表的示数为2.5 V。
(4)莉莉同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丁所示的图像。根据图像信息，可算出小灯泡的额定功率是________W。通过图像还可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：________________________________________。
11．[2017·陕西]小华观察家中手电筒，发现里面只有一个LED灯，其额定电压为1.5 V。他想测出该LED灯的额定功率。
(1)请在图16－3－8甲中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。
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图16－3－8
(2)连接电路时，开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态，滑动变阻器的滑片应处于最________(选填“左”或“右”)端。
(3)连好电路后闭合开关，发现LED灯不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数约为3 V，则该电路的故障可能是LED灯________(选填“短路”或“开路”)。
(4)排除故障后，经过多次测量得到实验数据如下表所示：
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
1
1.0
0.30
0.30
2
1.2
0.42
0.50
3
1.5
第3次实验时，电流表示数如图乙所示，读数为________A，则该LED灯的额定功率为________W。当灯的两端的实际电压小于额定电压时，实际功率________额定功率。
(5)进一步分析发现，当LED灯两端的电压增大时，其电阻将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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详解详析
1．P＝UI 电压表 电流表 滑动变阻器 正常
2．C
3．(1)如图所示
(2)左 (3)有 2.5 (4)0.28 0.7
4．0.01 60 [解析] 每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3000 r，电能表的转盘转过30 r，灯泡消耗的电能：W＝＝0.01 kW·h＝3.6×104 J。而t＝10 min＝600 s，灯泡的实际功率：P实＝＝＝60 W。
5．A
6．C [解析] 为保护电路，开关闭合前，滑片应滑到阻值最大处，故A说法正确，不符合题意。小灯泡灯丝断了，闭合开关后，小灯泡不能发光，故B说法正确，不符合题意。当电压表示数为3.8 V时，小灯泡正常发光，读出电流表的示数，利用P＝UI可计算其额定功率，故D说法正确，不符合题意。
7．D [解析] 灯泡被短路后，电流表指针偏转，电压表与灯泡并联，也被短路，因此电压表指针不偏转，故A不符合题意。灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良时，电路为开路，电流表指针不偏转，电压表的正、负接线柱与电源两极相连，因此电压表指针偏转，故B、C不符合题意。当灯泡的实际功率比额定功率小得多时，灯泡不发光，此时电路中有电流，但比较小，即电流表、电压表指针都有偏转，故D符合题意。
8．60 40 9.右 2.5
10．(1)如图所示 (2)C
(3)2.2 C (4)0.5 灯丝的电阻与温度有关
[解析] (1)滑动变阻器串联在电路中，必须“一上一下”，本题中要求滑片向右移动时变阻器接入电路的阻值变大，接线柱需要选择左上左下。(2)电压表有示数，电流表无示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路上，即小灯泡开路。(3)由图丙所示电压表可知，选用的量程是0～3 V，分度值是0.1 V，示数是2.2 V＜2.5 V，由电路图乙可知，要使灯泡正常发光，应向C端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，灯泡两端的电压增大，直到等于2.5 V为止。(4)据图丁可看出，灯泡两端电压为2.5 V时通过它的电流是0.2 A，故它的额定功率为P＝UI＝2.5 V×0.2 A＝0.5 W；通过图像还可以发现灯丝的电阻是变化的，说明灯丝的电阻与温度有关。
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11．(1)如图所示
(2)断开 左 (3)开路
(4)0.58 0.87 小于 (5)减小
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