初中物理特殊方法测量电阻电功率所有类型题

初中物理特殊方法

测量电阻电功率的所有类型的题

例1、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2、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。

一、无滑动变阻器的实验设计

1．某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R 0，测量未知电

阻Rx 阻值，图8中可实现测量R 阻值的正确电路图是

2.某同学在没有电压表的情况下，利用电流表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx

阻值，如图中可实现测量R x阻值的正确电路图是（）

3.某同学在没有电压表的情况下，只利用电流表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻R x

阻值，图中可实现测量R x阻值的正确电路图是（）

4.如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻R x的电路，其中不可行的是（）

5．给你以下器材：一个电源（其电压未知），导线若干，两个开关、一块电流表、一个待测电阻R x，一个已知电阻值的定值电阻R0，请你设计一个能测出R x电阻值的电路。

要求：电路连接好后，电路元件和电流表的位置不得再移动。

（1）在方框内画出你所设计的电路图：

（2）简要写出实验操作步骤：

（3）写出待测电阻的表达式：R x=______。

6．现在手头有两个定值电阻R1和R2，它们的阻值分别为10 Ω和30 Ω，一个电压大约为15 V的电源，一个量程只有0～0.6 A的电流表，开关若干。请利用上述器材，设计一种最精确的方法测量出阻值约为20 Ω左右的待测电阻R x阻值。要求：

（1）画出电路图（可以重复组合电路）；

（2）写出实验步骤；

（3）写出待测电阻R x的表达式（用已知量和测量量表示）。

7某同学要测出一个电压约为40V的电压电压（电压保持不变），可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0-15V）;四个阻值已知的电阻，分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ)；一个开关及若干导线，请合理选择器材，设计一个实验精确测出电压电压。要求：

（1）画出实验电路图

（2）写出实验步骤及所需测量的物理量

（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）

8.．现有一个阻值为20 Ω 的定值电阻R0，一个电压约为 15 V 的电源，一个量程为 0～1 A 的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验，测出约为 10 Ω的未知电阻Rx的阻值。要求：

（1）画出实验电路图；

（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；

（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。

单刀双掷开关简介

小资料

实物图：符号：

使用方法：单刀双掷开关由动端“刀”

和不动端“1”“2”两个触点组成，使

用时可将“刀”掷向“1”或“2”触

点，起到双控的作用。

二、有滑动变阻器（无电流表）

1.测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压

2.5V，额定功率约1.5W，一个蓄电池（电压约6V）。定值

电阻R0，电压表一个，电源一个，滑动电阻器一个开关三个，导线若干，请你设计一个电路测（电路不可重组，不能忽略温度对灯丝电阻的影响）

2.小灯泡上标有“

3.8V”，电压表（0—3V和0—15V),电流表（0-0.6A和0-3A），滑动变阻器的规格为

“20Ω 1A”电源（电压恒为6V）开关、导线若干。（增加定值电阻R0，电路不可重组，发现电流表也坏了）

R，一个电压大约为18V的电源，一个量程只有0～3V的电压表，3.现手头有一个阻值为10Ω的定值电阻

一个最大阻值大约为120Ω的滑动变阻器，请设计一个实验，比较准确的测量一个阻值约为20Ω的待测电R的阻值。

阻

x

要求：⑴画出电路图；