第十六章 电流做功与电功率 专题训练七 特殊方法测电功率练习
►类型一 伏阻法测电功率
1．用电压表和已知阻值的电阻测灯泡的电功率，在测量时，如图ZT7－1甲所示，将灯泡与已知阻值的电阻R0串联，用电压表测出电阻R0两端的电压U1，求出通过R0的电流I，即通过灯泡的电流的表达式I＝________，用电压表测出灯泡两端的电压U2，运用公式P＝UI即可求出灯泡的电功率P＝________。如果有两个电压表，则中途就不用再拆下电压表，直接测量即可，如图乙所示。
图ZT7－1
2．用如图ZT7－2所示的电路来测量灯泡的额定功率，小灯泡上标有“2.5 V”字样，R0阻值已知。
(1)将实验过程补充完整：
A．对照电路图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
B．闭合开关，_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
C．断开开关，整理器材。
(2)用测量所得物理量和已知量的符号表示出小灯泡的额定功率P额＝____________。
(3)写出本实验中滑动变阻器的作用：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图ZT7－2
3．在测量标有“3.8 V”字样的小灯泡额定功率的实验过程中，小强的电流表损坏了，老师给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，小强设计了如图ZT7－3所示的电路，在不改变该电路连接的情况下，正确测出小灯泡的额定功率。
图ZT7－3
①正确连接电路后，并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；接下来的实验步骤是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②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U2。
③小灯泡额定功率的表达式P＝____________。
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►类型二 安阻法测电功率
4．如图ZT7－4所示，某同学手中只有电流表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx电功率的电路，其中不可行的是( )
图ZT7－4
5．用电流表和已知阻值的电阻测灯泡的电功率，在测量时，如图ZT7－5所示，将灯泡与已知阻值的电阻R0并联，用电流表A1测出通过R0的电流I1，用电流表A2测出通过灯泡L的电流I2，R0两端的电压的表达式U＝________，灯泡的电功率的表达式P＝________。
图ZT7－5
6．晓亮利用阻值为R0的定值电阻和一只电流表测量未知电阻Rx的电功率。他选择了满足这个实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图ZT7－6所示。
图ZT7－6
(1)为了测出电阻Rx的电功率，请再添加一根导线，将电路补充完整。
(2)开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。请用I1、I2和R0表示Px，Px＝______________。
7．为了测定标有“2.5 V”字样小灯泡的额定功率，某同学设计了如图ZT7－7甲所示的电路图，其中定值电阻R0的阻值为5 Ω。
图ZT7－7
(1)请你依据电路图用笔画线代替导线，将图乙连接完整。(导线不得交叉)
(2)正确连接好电路后，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表A1
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示数为________A时，小灯泡正常发光。此时电流表A2的示数如图ZT7－8所示，则小灯泡的额定功率为________W。
图ZT7－8
(3)在实验测量过程中，电流表A1与R0串联起来的作用相当于________。
►类型三 替代法
8．小灯泡的额定电压为2.5 V，为了测量小灯泡的额定功率，小华设计了如图ZT7－9所示的电路。L是小灯泡，R是电阻箱，RP是滑动变阻器，S1是单刀双掷开关。
图ZT7－9
(1)按电路图连接实物图时开关应________，并将滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
(2)闭合开关S后，应先把开关S1接到触点________(选填“1”或“2”)，调节滑动变阻器，使电压表的示数为________V，然后把开关S1接到另一触点，并调节电阻箱R，直到电压表示数为________V，读出此时电阻箱的示数为10 Ω，则小灯泡的额定功率为________W。
9．小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率，设计并连接了如图ZT7－10甲所示的部分实验电路。
图ZT7－10
(1)请你添加一条导线，将图甲的实物图补充完整，并使滑动变阻器的滑片P向右滑动时接入电路的阻值变大。
(2)闭合开关S1，将开关S2扳向________(选填“1”或“2”)，调节滑动变阻器使电流表的示数为I1，如图乙所示，I1＝________A。
(3)将开关S2扳向另一端，保持____________的阻值不变，调节________的阻值R，使电流表的示数仍为I1。
(4)若此时R＝7.0 Ω，小灯泡的实际功率P1＝________W。
(5)若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，下列关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系，你认为最有可能的是________。(电阻随温度变化)
A．P0＝2P1 B．P0＝3P1
C．P0＝4P1 D．P0＝5P1
►类型四 电能表、停表法测电功率
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10．小丽利用电能表和停表测某用电器的电功率，当电路中只有这个电器工作时，测得在15 min内消耗的电能为0.3 kW·h，则这个电器可能是( )
A．电冰箱 B．空调
C．电视机 D．节能灯
11．李芳家的电能表上标着“600 r/(kW·h)”字样，她用这个电能表来测量电热水壶的功率：她断开了家中其他用电器，仅让电热水壶工作，2 min内电能表转了18圈，则电热水壶消耗的电能是________kW·h，电功率是________W。
12．为了测量电热水壶烧水时的功率，同学们进行了分组实验。
(1)甲实验组的同学利用家中的电能表和停表进行测量。请你设计出实验操作的过程，并用测出的和已知的物理量表示电热水壶的实际功率。
(2)乙实验组的同学在实验室里取其他器材进行实验。他们设计出另外两种实验方法，请你写出其中的一种测量方法，要求画出电路图，简述实验步骤。
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详解详析
1.
2．(1)调节滑动变阻器，使灯泡两端的电压为2.5 V，读出R0两端的电压U1 (2)2.5 V·
(3)保护电路；改变灯泡两端的电压，使电压值等于小灯泡的额定电压
3．①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑片至某一位置，使电压表的示数为3.8 V
③3.8 V×
4．D 5.I1R0 I1I2R0
6．(1)如图所示
(2)I2R0(I1－I2)
7．(1)如图所示
(2)0.5 0.75 (3)电压表
8．(1)断开 (2)1 2.5 2.5 0.625
9．(1)如图所示
(2)1 0.2
(3)滑动变阻器 电阻箱
(4)0.28 (5)D
[解析] (1)单刀双掷开关应控制灯泡与变阻箱分别与滑动变阻器串联，使滑动变阻器的滑片P向右滑动时接入电路的阻值变大，则应将变阻器滑片左边的电阻连入电路，即将A接线柱与开关右边连接。
(2)闭合开关S1，将开关S2扳向“1”，滑动变阻器与灯泡串联，图乙中电流表量程为0～0.6 A，则示数为I1＝0.2 A。
(3)将开关S2扳向“2”，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节变阻箱连入电路的阻值，当电流表示数为I1时，此时变阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为I1时灯丝电阻相同。
(4)灯丝中电流为I1时，阻值一定为R，若此时R＝7.0 Ω，则小灯泡的实际功率：P实＝IR＝(0.2 A)2×7 Ω＝0.28 W。
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(5)若小灯泡的额定电流为I0＝2I1，假设灯泡的阻值不变，则P额’＝IR＝(2I1)2R＝4IR＝4P1。
由于灯泡的阻值不是定值，会随温度的升高而变大，所以，当灯泡在正常工作时，灯泡的阻值变大，则额定功率P0＞P额’＝4P1，所以最有可能的额定功率值是5P1。
10．B [解析] 由公式P＝可得，用电器的功率P＝＝1.2 kW＝1200 W。以上几种电器功率超过1000 W的只有空调。故选B。
11．0.03 900
[解析] 600 r/(kW·h)表示的是电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转600圈，求出转盘转18圈时电路中消耗的电能，然后根据P＝求出用电器的功率。
本题中转盘转动18圈消耗的电能：W＝＝0.03 kW·h；用电器的功率：P＝＝＝0.9 kW＝900 W。
12．(1)①断开家中其他用电器，电路中只接入电热水壶，用停表测出时间t内电能表转盘转过的圈数n；②由电能表铭牌找出电路消耗1 kW·h电能表转盘转过的圈数N，则电热水壶消耗的电能W＝×n＝×1 kW·h＝3.6×106 J×，电热水壶的实际功率P＝＝3.6×106×。
(2)把电热水壶与电流表串联接入电路，用电压表测出电水壶的电压，由电功率公式求出电热水壶的功率；电路图如图所示。实验步骤：①根据电路图，连接实物电路；②闭合开关，读出电压表与电流表的示数；③由电功率公式P＝UI求出电热水壶的实际功率。
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