测量电功率的几种特殊方法
特殊方法测量电功率
[特殊方法测量电功率]专题概述常规的测电功率实验是利用电流表和电压表来共同完成的，即利用电压表和电流表分别测出电压和电流，根据P＝UI计算出电功率，称为伏安法；由于测量器材的限制，在缺少一个仪表的条件下，某个物理量不能直接测量，所以借助定值电阻或电阻箱等来完成对某个物理量的测量，常用的方法有伏阻法、安阻法、替代法。
关于测电功率，我们还可以利用电能表和停表，粗略地测量某些用电器的电功率。
►类型一伏阻法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Z－7－1甲所示，将灯泡与已知阻值的电阻串联，用电压表测出已知阻值的电阻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Z－7－12．用如图Z－7－2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。
图Z－7－2(1)将实验过程补充完整：A．对照电路图连接好实物，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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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Z－7－3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。
九年级物理全册18.3测量小灯泡电功率知识点梳理含解析
（5）整理好实验器材。
（6）用公式 计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2。5
0.31
0.78
正常
2
2。0
0。25
0.50
（2)正确连接电路后,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示。当电压表示数为2。5V时，电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_____W。
实验次数物理量
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1。5
2。0
2.5
3 0
电流/A
0.24
0。32
0.38
0.44
电功率/W
（3）分析表中数据可得出结论:小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而____（选填“增大"、“不变”或“减小”）,小灯泡的实际功率由______（选填“额定功率"、“额定电压”或“实际电压”)决定。
6。实验结论
（1）当实际电压等于额定电压时,小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
（3)当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
7。注意事项
(1）电源电压应高于灯泡的额定电压;滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流,滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多,这样会使滑动变阻器的调压效果明显.
【解析】(1)由电路图知，电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，由P=UI可得灯泡正常发光电流约为
特殊方法测电阻
特殊方法测电阻方法指导特殊方法测电阻、电功率，常见的方法有以下几种：1.双伏法这种方法的基本思路是用两块电压表测出两个电压，用其中一个电压和已知电阻求出所需电流，然后应用R=求出未知电阻或根据P=UI求出电功率。
因为要测两个电压值，所以电阻一般串联连接。
2.双安法这种方法的基本思路是用两块电流表测出两个电流值，用其中一个电流值和已知电阻求出所需电压，然后应用R=求出未知电阻或根据P=UI求出电功率。
因为要测两个电流值，所以电阻一般并联连接，电流表分别放在支路上或将其中一个放在干路上，另一个放支路上。
3.单伏法如果允许拆电路，单伏法与双伏法类似，只不过需要通过拆电路先后测两次电压。
如果不允许拆电路，则需要通过电路变化使电压表测出两次有意义的电压值，一般可用滑动变阻器、开关实现电路变化；可通过调节滑动变阻器的滑片位于最大最小端实现用电压表测两次电压；也可以用开关使电压表改变接法从而测不同电阻的电压；或利用开关实现局部短路使电压表测不同电阻的电压。
4.单安法如果允许拆电路，单安法与双安法类似，只不过需要通过拆电路先后测两次电流。
如果不允许拆电路，则需要通过电路变化使电流表测出两次有意义的电流值，一般可用开关、滑动变阻器实现电路变化；设计成并联电路，电流表在干路，两个开关，一总一分或分别在支路上均可，这样可以通过通断开关实现两次电流值的测量；也可以设计成串联电路，利用开关实现局部短路使电流表测不同电路状态下的两次电流值，然后根据电源电压相等来求解；或设计与滑动变阻器串联的电路，通过调节滑片位于最大最小端实现用电流表测两次电流值。
5.等效替代法这种方法就是通过已知电阻替代未知电阻，关键是什么时候替代——只有“等效”才能替代。
是否等效可以通过“电流表”观察，也可以通过“电压表”观察，是一种不需繁杂计算的巧妙方法。
近几年的考题，特殊方法测电阻多以实物图方式考查，难度比较大，为了快速解决这类问题，建议在思考时先通过所给的器材，判断是哪种方法，再设计出可能的电路图，最后根据题目要求确定连接方式，求解就容易多了。
5测量灯泡电阻和电功率的几种特殊方法
测量灯泡电阻和电功率的几种特殊方法测量小灯泡或者定值电阻的电阻值和电功率是初中物理电学中的一个基本实验，也是一个很重要的实验。
教材中设计的实验方案用的是一个电压表和一个电流表，加上一个滑动变阻器。
这种方法就是我们经常用到的伏安法。
其基本原理和实验步骤不再赘述。
我给同学们介绍的是其它四种特殊方法：方法一：给你电池组，已知阻值的定值电阻R1，待测未知电阻Rx，电流表和单刀双掷开关各一个，导线若干．用以上器材测出Rx的最佳电路和方法是什么？1、实验电路图如1所示：2、实验方法是将S拨到①的位置读出示数为I1；将S拨到②的位置读出示数为I2；根据电压为电源电压，两次都相同。
即：；∴方法二：将上面的题中电流表换成电压表，再测电阻Rx的值。
1、实验电路图如图2所示：2、实验方法是将上拨到①的位置，可测出R1上的电压U1；将S拨到②的位置，可测出Rx 和R1的总电压U。
根据电流相同，∵，I=∴∴方法三：将方法二中的单刀双掷开关换成一个单刀单掷开关，再将定值电阻R1换成一个滑动变阻器，滑动变阻器的规格已知，用R′表示．再测Rx的阻值。
1、实验电路图如图3所示：2、实验方法是将滑片P滑到a点时可测出Rx 上的电压U1；将滑片P滑到b点时可测出Rx 和R′上的电压U2。
根据Rx和R′串联：；I=∴可解得方法四：将方法三中的电压表换成电流表，再测Rx的值。
1、实验电路图如图4所示：2、实验方法是闭合S，将滑片P滑到a点，可测Rx 的电流I1；再滑到b端测Rx和R′的电流I2．又由于电源电压是固定不变的。
所以，U=I1Rx；可解得测量小灯泡电阻的方法拓展测量导体的电阻是初中电学学习必须掌握的一种技能，对“伏安法”测电阻这一实验的考查，一直是中考的热点。
特别是对课本上的测电阻这个实验的拓展，更是考查同学们应变能力、实验设计能力的重要方式。
下面总结的一些测电阻的“另类方法”经常出现在期末和中考试卷中，应引起同学们注意：一、有电流表，无电压表的“另类方法”此类测电阻的方法，其设计思想是：由于不能利用电压表测出电压，所以需要应用电流表多次测量电路中的电流，运用并联电路两端电压相等或开关的断开、闭合引起电路结构的改变，求出电压，进行等效电路的设计。
特殊法（缺表法）测小灯泡的额定电功率
特殊法（缺表法）测⼩灯泡的额定电功率测量⼩灯泡的额定电功率⼀、（最基础）使⼩灯泡正常发光的⽅法已知额定电压使⼩灯泡正常发光已知额定电流使⼩灯泡正常发光设计思想，通过滑动变阻器的调节，使⼩灯泡两端达到额定电压，或者使通过⼩灯泡的电流达到额定电流⼆、利⽤公式P=UI测⼩灯泡额定电功率的⽅法1.缺电压表有电流表，并已知额定电流有电流表，并已知额定电压1.⼩华想测某个额定电流为I0的⼩灯泡的额定功率，设计了如图所⽰电路，Rx为电阻箱，并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出P额的表达式。
实验步骤：（1）按照设计的电路图连接电路；（2）闭合开关S和S1，断开S2，移动滑⽚使电流表⽰数为I；（3）_________________________________。
（4）表达式：P额=____________________2.⼩⽟想测量⼩灯泡的额定功率（额定电流为0.2A），她经过认真思考，设计了如图所⽰的电路，并计算出⼩灯泡的额定功率（R的阻值为5Ω，电源电压为4.5V）。
请你帮她补全下⾯的实验内容：①闭合S、S1，断开S2，移动滑⽚P，使电流表的⽰数为_______A。
②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑⽚______（填“左移”“右移”或“不动”），读出电流表的⽰数0.3A。
⼩灯泡的额定功率为P额=________W3．琪琪想测量⼩灯泡的额定功率（额定电流为0.3A），设计的电路图如图所⽰。
请你将下列实验步骤补充完整（电源电压恒定且未知，滑动变阻器的最⼤阻值为30Ω）：①将滑动变阻器的电阻调到最⼤，开关S闭合，S1_____（填“闭合”或“断开”），读出电流表的⽰数为，0.2A，则电源电压为_____V②开关S闭合，S1_____（填“闭合”或“断开”），移动滑⽚P，使电流表的⽰数为_____A，⼩灯泡正常发光。
③开关SS1均闭合，滑⽚P________,读出电流表的⽰数为0.4A.⼩灯泡的额定功率为P额=________W第1页,共7页11.⼩红测量⼩灯泡的额定功率后，在没有电压表、只有电流表的情况下，⼩红增加了⼀只10Ω的定值电阻R并利⽤原有的器材，也测出额定电压为2.5V⼩灯泡的额定功率：①按照如图所⽰的电路图正确连接实物②闭合开关，调节滑动变阻器滑⽚，使电流表的⽰数为______A时，灯泡正常发光。
专题：测小灯泡额定电功率
一．伏安法测量小灯泡的电功率公式P UI计算小灯泡的电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率。
注意：①某些特殊情况下电压表可能测量滑动变阻器电压（电源电压6V，小灯泡额定电压为3.8V，而电压表大量程损坏，需用小量程电压表测量滑动变阻器电压）②不可求小灯泡在不同电压下的功率的平均值，没有实际意义③滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡的电压，使小灯泡正常发光二．伏阻法（只有电压表和定值电阻R）1、已知U额电阻R和小灯泡额定电压U额：（1）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电压表的示数为，使小灯泡正常发光；（2）保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，断开开关，闭合开关，读出电压表的示数U1；（3）计算出小灯泡的额定电功率为：2、已知I额电阻R和小灯泡I额：（1）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电压表的示数为，使小灯泡正常发光；（2）保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，断开开关，闭合开关，读出电压表的示数U1；（3）计算出小灯泡的额定电功率为：三、安阻法：（只有电流表和定值电阻R）1、已知U额电阻R和小灯泡U额（1）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电流表的示数I1= ，此时小灯泡正常发光，将数据记录在表格中；（2）断开开关，闭合开关，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将电流表读数I2记录在表格中；（3）则小灯泡的额定功率为。
2、已知I额电阻R和小灯泡I额（1）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，直到电流表的示数I1= ，此时小灯泡正常发光，将数据记录在表格中；（2）断开开关，闭合开关，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，将电流表读数I2记录在表格中；（3）则小灯泡的额定功率为。
三、等效替代法：一个电阻箱（或滑动变阻器）和一个电压表（或者一个电流表）测量灯泡的额定电功率。
（1）闭合S 1，S 2，断开S 3，移动滑动变阻，使得电压表示数为小灯泡的额定电压U 额，并记录；（2）保持滑动变阻器闭的滑片位置不变，闭合S 1，S 3，断开S 2，调节变阻箱使电压表示数仍然为小灯泡的额定电压；（3）则小灯泡的额定功率为：2U P R额。
测量小灯泡的电功率的实验方法
测量小灯泡的电功率的实验方法
一、实验目的
本实验旨在测量小灯泡的电功率。
二、实验设备
1. 电源：用于提供灯泡所需电流的电源；
2. 电表：用来测量小电功率的设备；
3. 小灯泡：作为被测量的小灯泡；
4. 导线：用于将电源和小灯泡连接起来；
5. 护目镜：用来保护眼睛安全观察小灯泡状态。
三、实验步骤
1.准备实验设备。
将电源、电表、小灯泡以及导线连接在一起，将护目镜准备好。
2.启动电源。
将电源的电压设定为适当的值，小灯泡能够亮起来。
3.调节电源输出电流。
将电源的电流调节到适当的值，以便于测量小灯泡的功率。
4.采集数据。
将电表连接到电源，采集功率数据，记录小灯泡的功率。
5.停止电源。
实验完毕后，将电源关闭，拆除各个设备。
四、实验操作注意事项
1.在启动电源之前，一定要先检查电源的电压值是否正确，以避免过大或过小的电压可能对小灯泡造成损坏。
2.在采集数据时，需要注意电源的输出电流值，以免影响测量结
果。
3.在实验结束前，记得将电源关闭，以免出现意外情况。
专题11 伏安法和特殊方法测量小灯泡的电功率(解析版)
专题11 伏安法和特殊方法测量小灯泡的电功率测量小灯泡的电功率是初中电学的一个重要实验，是电功率一章的最后一节内容，是前面内容的一个升华，知识性综合性，是各省市中考中最常考的电学实验。
伏安法测电功率主要考查电路的连接、电路故障、电流表的读数及电功率的计算，特殊方法测电功率侧重考查电路的设计、实验步骤及表达式的书写等。
一、伏安法测量小灯泡的电功率：1.实验原理：P=UI。
2.电路的设计：用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，为了多次测量，还需要滑动变阻器，还要用到组成电路必备的元件：电源、开关、导线，所以电路图如下：3.实验过程和记录表格：连接电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数分别等于小灯泡的额定电压、实际电压为额定电压的1.2倍、实际电压为额定电压的0.8倍，并记下电压表和电流表的示数，观察小灯泡的亮度，将数据和观察到的灯泡的亮暗情况填入下表：U/V I/A P/W 小灯泡的亮度1234. 实验结论：（1）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；当U实〉U额时，P实〉P额，用电器容易烧坏；当U实<U额时， P实<P额，用电器不能正常工作。
（2）不同电压下，小灯泡的功率不同，实际电压越大，小灯泡功率越大。
（3）小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的，实际功率越大，小灯泡越亮。
例题1、（2021山西中考真题）“圆梦”学习小组在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V考点透视迷津点拨与点对点讲（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（导线不得交叉，其他接法合理即可）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不动。
但用手按住开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是______ 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是______W。
（4）小组的同学在实验中又测出了几组数据，请你帮他们设计一个实验记录表。
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测量电功率的几种特殊方法
同学们都熟悉用如图1的方法测量小灯泡的电功率，这是测量电功
率的标准方法，除过这种方法外，还有几种测量电功率得特殊方法，这
里就结合几道考题予以介绍。
例1、要测出一只额定电压为3.8V 的小灯泡的额定功率，器材有：
电源（电压恒为6V ）、阻值合适的滑动变阻器一个、开关一个、导线若
干、电流表一块、电压表一块，其中电流表的量程完好，电压表的量程只有0～3V 档可用。
请设计电路，并回答：闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数达到＿＿＿V 时，小灯泡恰好正常发光。
若此时电流表的示数为0.3A ，则小灯泡的额定功率为＿＿＿W 。
解析：显然，小灯泡的额定电压3.8V 大于电压表的最大量程3V ，所以我们不能用电压表直接测量小灯泡两端的电压；但是，由于电源电压已知，我们可考虑通过测量滑动变阻器两端的电压间接测量出小灯泡两端的电压。
因为电源电压为6V ，小灯
泡的额定电压为3.8V ，这时滑动变阻器两端的电压为2.2V ，而2.2V 正
好小于3V ，所以可以这样来测量。
因此可得如图2的电路图。
然而，
由于电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，所以，要测量小灯泡的额
定功率，电压表的示数应为2.2V 。
而小灯泡的额定功率应为其额定电压
（一定要注意是 3.8V 而不是 2.2V ）和此时电流的乘积，所以有：
W A V UI P 14.13.08.3=⨯==。
可以看出，用这样的电路测量电功率时，当电流表示数变大时电压表示数变小；而当电流表示数变小时电压表示数变大。
有时命题者也依此命题，请同学们注意。
例2、在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了如下器材：额定电压为U 0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R 的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只电压表、一个单刀双掷开关和若干导线。
实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化。
⑴小张同学设计的实验电路图如图3，请你根据这个电路图写出测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量（物理量用字母表示）。
⑵本实验中，小灯泡额定功率的表达式P=＿＿＿＿＿＿＿。
⑶若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表，请
你重新设计一个实验电路图，测量小灯泡的额定功率（只画出电路图，
不需要说明测量步骤）。
解析：⑴由于题目中只给了电流表，所以设法使小灯泡两端的电
压等于其额定电压是解决问题的关键。
从电路图可以看出，小灯泡与定值电阻并联，它们两端的电压相等，而定值电阻两端的电压为U=I R R ，这样，如果将S 掷向1时，当电流表的示数为U 0/R 时，它们两端的电压就为小灯泡的额定电压U 0。
因此，我们可以这样测量小灯泡的额定功率：a 、计算当R 两端的电压为U 0时，通过它的电流为U 0/R ；b 、S 掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为U 0/R ；c 、保持滑动变阻器滑片不动，S 掷向接线柱2，读出电流表示数I 。
⑵这一步我们来推导P 的表达式：显然，L 和R 是并联的，当S
接1时，电流表测量的是R 的电流，大小为U 0/R ；当S 接2时，电流
表测量的是R 和L 的总电流I 所以，通过L 的电流为I-U 0/R 。
而我们
前面已经看到这时L 两端的正好是小灯泡的额定电压U 0，所以小灯泡的额定功率为：)(00R
U I U P -=。
⑶由于题目中只给出了电压表，所以应设法测量出小灯泡正常工作时的电流，而定值
电阻的阻值已知，若能测量出它两端的电压，就能求出它的电流，这时如果小灯泡和定值电阻串联，则小灯泡的电流就是定值电阻的电流。
因此我们可设计出如图4的电路来测量小灯泡的额定功率。
例3、某家用电能表上标有“220V 5A 3000r/kWh ”的字样，当家中某用电器单独工作时，电能表1min 转了45转。
由此可估算出该家用电器的总功率为＿＿＿＿W 。
解析：这道题可根据t W P =来计算。
首先，我们要明白“3000r/kW •h ”的意义，它的意义是表盘每转动3000转用电器消耗的电能是1 kW •h 。
因为电能表1min 转了45转，所以它1h 应转动2700转，消耗0.9 kW •h 的电能。
所以有：kW t W P 9.01h
h kW 0.9=⋅==。
因此，该家用电器的功率为900W 。
需要说明的是，这本是一道简单的题目，但是由于学生不注意教材中的小实验，使得本题在某市的中考中得分仅为5%。
这就说明对于教材的细节，尤其是应用性强的小实验、阅读材料一定要特别重视。