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測電功率的考試要點(diǎn)分析
用電壓表和電流表測定小燈泡的電功率實(shí)驗一直是中考的重點(diǎn)內容。對于伏安法測電功率,要從實(shí)驗的原理、器材的選擇、電路的連接、數據的處理、故障的排除等方面透徹理解。
1.注意選擇實(shí)驗器材的規格。
電源:選擇電源的電壓要大于小燈泡的額定電壓。(為什么?)
電流表:電流表的量程要大于小燈泡的額定電流。
電壓表:電壓表的量程要大于小燈泡的額定電壓。
滑動(dòng)變阻器:滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流要大于小燈泡的額定電流,還要根據能否調到燈泡的額定電壓選擇滑動(dòng)變阻器的阻值。
2.電路連接時(shí),開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)。閉合開(kāi)關(guān)前,應把滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處,以確保電路的安全。
3.在使小燈泡的電壓高于額定電壓時(shí),要注意觀(guān)察小燈泡的亮度和電壓表示數的變化,以免電壓過(guò)高,燒壞小燈泡。
4.數據處理時(shí),不能采用多次測量取平均值的方法計算小燈泡的額定功率。
下面通過(guò)一道考題加以說(shuō)明。
例題(2010年廣東肇慶中考試題)2010年上海世博會(huì )上,節能LED燈占所有景觀(guān)照明燈的60%以上.LED燈即半導體發(fā)光二極管,它可以直接把電能轉化為光能.小明同學(xué)用10個(gè)LED燈(每個(gè)LED燈的額定電壓2.5V)焊接在一塊電路板上,制作了一個(gè)簡(jiǎn)易LED燈手電筒,此手電筒用兩節干電池做電源。他想測算出這10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率。
。1)在電路板上,這10個(gè)LED燈是聯(lián)(選填“串”或“并”);
。2)為完成測量10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率,請你幫他將電壓表接入上圖的電路中;
。3)在閉合開(kāi)關(guān)前,圖中滑動(dòng)變阻器的滑片應位于端(選填“左”或“右”)。調節滑動(dòng)變阻器使LED燈兩端的電壓為2.5V,此時(shí)電流表示數如右圖所示,該電流大小是A,電路板上AB間的總電阻是Ω,10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率是W;
。4)該手電筒正常工作時(shí)的總功率(選填“大于”、“等于”或“小于”)10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)消耗的功率。
解析:試題以測量燈泡電功率為載體,綜合考查同學(xué)們掌握電學(xué)知識的情況。
。1)考查電路連接的基本知識。因為電源是兩節干電池串聯(lián),總電壓是3V,而每個(gè)LED燈的額定電壓為2.5V,若LED燈采用串聯(lián),則每個(gè)燈分得的電壓太小,不能正常工作,所以這10個(gè)LED燈是并聯(lián)。另外,若LED燈采用串聯(lián),實(shí)驗中一個(gè)燈壞了,其余燈將不能正常工作,干擾實(shí)驗的進(jìn)行。所以有多個(gè)用電器同時(shí)工作時(shí),一般不采用串聯(lián)的方式。
。2)考查電壓表的使用和連接,要注意讓電壓表與燈泡并聯(lián),還要考慮量程,結合每個(gè)LED燈的額定電壓為2.5V,不必采用大量程。讓電流從“3”接線(xiàn)柱流進(jìn),從“-” 接線(xiàn)柱流出,連線(xiàn)不要交叉。
。3)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi),以防止出現短路;為防止電流過(guò)大燒壞元器件,滑動(dòng)變阻器應處于阻值最大處,就是讓滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻絲最長(cháng),本題中滑片應處于最右端。對于電流表的讀數,要先看接線(xiàn)柱,確定量程;再看分度值和指針位置。本題中讀數為0.2A。要計算AB間的總電阻,只要用公式。要計算10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)的功率用。
。4)因為手電筒用兩節干電池做電源,電壓為3V,大于LED燈的額定電壓2.5V,所以手電筒正常工作時(shí)的總功率大于10個(gè)LED燈正常發(fā)光時(shí)消耗的功率。
答案:(1)并 (2)如下圖 (3)右 0.2 12.5 0.5 (4)大于