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测量小灯泡的额定功率其原理是用伏安法:即用电压表测小灯泡两端的电压(u),用电流表测通过小灯泡的电流(I),然后运用公式P=UI计算电功率。实验时通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压等于额定电压,则流过灯泡的电流即为额定电流,实验原理如图1:如果既有电压表又有电流表,同学们会很容易完成此实验,但在中考复习时我们常常会遇到一些特殊法测小灯泡额功率的题型,现归纳如下:
一、电压法(伏阻法)
例1:已知小灯泡额定电压U额,器材:电源、两只电压表、定值电阻R、滑动变阻器、待测灯泡、开关一只、导线若干,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图2连接电路,调节滑动电阻器的滑片P至电压表v1的示数为U额,此时灯泡正常发光。
2.读出此时v2的示数为U。
例2若例1中只有一电压表v,其余条件不变,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图3连接电路,调节滑片P至电压表为U额,此时灯泡正常发光。
2.保持滑片P不动,将电压表与R并联,如虚线所示,记下电压表的示数U。
例3若在例1中只有一只电压表,但有三只开关,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图4连接电路,闭合S、S1,断开S2,调节滑片P使V表的示数为U额。
2.闭合S、S2,断开S1,保持P不动,读出V示数为U。
上述三种情况有一个共同特点:已知灯泡额定电压U额和电压表,求额定电流。把电压表并联在灯泡两端,通过调节滑动变阻器,使其正常发光,此时电压为额定电压;因为R与灯泡串联,串联电路中电流处处相等,借助于电压表与定值电阻,便可求出额定电流。
二、电流表法(安阻法)
例1一只小灯泡额定电流I额,器材:电源、两个电流表、定值电阻R(阻值已知)、滑动变阻器、待测灯泡、开关一只、导线若干。
步骤:1.按图5连接电路,调节滑片P,直到电流表A1示数为I额,灯泡正常发光。
2.读出此时电流表A2的示数为I。
3.算出灯泡的额定功率P额=I·R·I额
例2若例1中只有一个电流表,但有三只开关,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图6连接电路,闭合S、S1,断开S2,调节滑片P使A表的示I额。
2.闭合S、S2,断开S1,保持P不动,读出电流表A示数为I。
3.算出灯泡的额定功率P额=(I-I额)·R·I额
上述两种情况都是已知I额和电流表,求额定电压。将电流表与灯泡串联,利用电流表与灯泡串联可以测量电流;根据并联电路中电压相等特点,把灯泡与R并联,通过调节滑动变阻器使其正常发光,借助电流表和定值电阻便可求出额定电压。
例3已知小灯泡的额定电压U额,器材同例1,求额定功率。
2.读出此时电流表A2的示数为I。
3.算出灯泡的额定功率P额=I·U额
例4若在例3中只有一只电流表,但有三只开关,求额定功率。
2.闭合S、S2,断开S1,保持P不动,读出电流表A示数为I。
综上所述,在教学及解题应用,不论是“电压表法”,还是“电流表法”都是依据P=UI的原理及欧姆定律来测量小灯泡的电功率,都必须结合串、并联电路的特点来设计电路。
(作者单位:江苏省江都市麾村中学)
一、电压法(伏阻法)
例1:已知小灯泡额定电压U额,器材:电源、两只电压表、定值电阻R、滑动变阻器、待测灯泡、开关一只、导线若干,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图2连接电路,调节滑动电阻器的滑片P至电压表v1的示数为U额,此时灯泡正常发光。
2.读出此时v2的示数为U。
例2若例1中只有一电压表v,其余条件不变,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图3连接电路,调节滑片P至电压表为U额,此时灯泡正常发光。
2.保持滑片P不动,将电压表与R并联,如虚线所示,记下电压表的示数U。
例3若在例1中只有一只电压表,但有三只开关,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图4连接电路,闭合S、S1,断开S2,调节滑片P使V表的示数为U额。
2.闭合S、S2,断开S1,保持P不动,读出V示数为U。
上述三种情况有一个共同特点:已知灯泡额定电压U额和电压表,求额定电流。把电压表并联在灯泡两端,通过调节滑动变阻器,使其正常发光,此时电压为额定电压;因为R与灯泡串联,串联电路中电流处处相等,借助于电压表与定值电阻,便可求出额定电流。
二、电流表法(安阻法)
例1一只小灯泡额定电流I额,器材:电源、两个电流表、定值电阻R(阻值已知)、滑动变阻器、待测灯泡、开关一只、导线若干。
步骤:1.按图5连接电路,调节滑片P,直到电流表A1示数为I额,灯泡正常发光。
2.读出此时电流表A2的示数为I。
3.算出灯泡的额定功率P额=I·R·I额
例2若例1中只有一个电流表,但有三只开关,求小灯泡的功率。
步骤:1.按图6连接电路,闭合S、S1,断开S2,调节滑片P使A表的示I额。
2.闭合S、S2,断开S1,保持P不动,读出电流表A示数为I。
3.算出灯泡的额定功率P额=(I-I额)·R·I额
上述两种情况都是已知I额和电流表,求额定电压。将电流表与灯泡串联,利用电流表与灯泡串联可以测量电流;根据并联电路中电压相等特点,把灯泡与R并联,通过调节滑动变阻器使其正常发光,借助电流表和定值电阻便可求出额定电压。
例3已知小灯泡的额定电压U额,器材同例1,求额定功率。
2.读出此时电流表A2的示数为I。
3.算出灯泡的额定功率P额=I·U额
例4若在例3中只有一只电流表,但有三只开关,求额定功率。
2.闭合S、S2,断开S1,保持P不动,读出电流表A示数为I。
综上所述,在教学及解题应用,不论是“电压表法”,还是“电流表法”都是依据P=UI的原理及欧姆定律来测量小灯泡的电功率,都必须结合串、并联电路的特点来设计电路。
(作者单位:江苏省江都市麾村中学)