初中物理電功率測(cè)量方法探究

[摘 要]初中物理電學(xué)教學(xué)工作一直是初中教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，課程中包含著課本知識(shí)理論和實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要理論兼顧實(shí)際，兩者缺一不可。要想使學(xué)生克服自身對(duì)學(xué)習(xí)恐懼心理，教師需要在教學(xué)過(guò)程中捋清教育思路，將測(cè)量方法總結(jié)出來(lái)并加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際訓(xùn)練。

[關(guān)鍵詞]初中物理；測(cè)電功率；方法

一、電流表和電壓表測(cè)量方法

如圖1所示，這是初中測(cè)量電功率的一種基本方法，電壓表和電流表測(cè)電功率法，其測(cè)量方法是將開關(guān)S關(guān)閉，調(diào)節(jié)變阻器P的位置，讀出兩表示數(shù)，通過(guò)將電流表A的示數(shù)與電壓表V的示數(shù)代入電功率的公式里——P=UI，可得知當(dāng)前的電阻值數(shù)為P=UI。

二、電壓表測(cè)電功率法

如上圖2所示，在測(cè)量條件中提供一個(gè)電源、一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電流表、一個(gè)電壓表、若干導(dǎo)線、一個(gè)已知電阻R0和一個(gè)未知電阻RI，將這些組建連接成圖2中所所示的電路體，并利用電壓表V讀數(shù)與已知電阻R0測(cè)量出未知電阻R1的電功率。此方法的試驗(yàn)過(guò)程如下：在斷開開關(guān)S的條件下記錄電壓表V的讀數(shù)U1，在閉合開關(guān)S的條件下記錄電壓表V的讀數(shù)U2，圖2電路為串聯(lián)電路，所以我們可知未知電阻R1兩側(cè)的電壓UX=U2-U1，而在串聯(lián)電路中電流是處處相等的，我們可得到通過(guò)未知電阻RI的電流IX=I1=U1/R0，最終得到PX=（U2-U1）U1/R0。

三、電流表測(cè)量電功率的方法

如圖3所示，在測(cè)量條件中提供了一個(gè)電源、三個(gè)開關(guān)、一個(gè)電流表A、若干導(dǎo)線、一個(gè)已知阻值電阻R0和一個(gè)未知電阻RI，連接成圖3電路并利用電流表A測(cè)量電功率。其測(cè)量方式如下：

方法一：在關(guān)閉S1的情況下測(cè)出流過(guò)已知阻值電阻R0的電流記為I1；在打開S1關(guān)閉S2的情況下，測(cè)量出流過(guò)未知電阻RI的電流值記為IX，由未知電阻R1兩端的電壓UX=U0=I1·R0，最終得到PX=I1R0·IX

方法二：在只關(guān)閉S1的情況下測(cè)出流過(guò)R0的電流值記為I1；在S1、S2同時(shí)關(guān)閉的情況下測(cè)量出流過(guò)R0與RI的總并聯(lián)電流值記為I2，則流過(guò)未知電阻RI的電流值記為IX=I2-I1，由未知電阻RI兩端的電壓UX=U0=I1·R0，可以最終得到PX=I1R0·（I2-I1）。

方法三：在只關(guān)閉S2的情況下，測(cè)量出流過(guò)RI的電流記錄為IX；在S1、S2閉合的情況下測(cè)量出R0與RI的總電流值記為I2，由UX=U0=（I2-IX）·R0可以最終得出PX=（I2-IX）R0·IX。

方法四：在只關(guān)閉S2的情況下測(cè)量出流過(guò)RI的電流值記為IX；在只閉合S3的情況下測(cè)量出流過(guò)R0與RI的串聯(lián)總電流值記為I3，由UX=U=IX·RI=I3·（R0+RI）可得出UX=IX·I3R0/（IX-I3），最終得出PX=IX2·I3R0/（IX-I3）

（注意：在以上測(cè)阻值的方法中，絕不可以將S1、S2、S3這三個(gè)開關(guān)同時(shí)關(guān)閉，同時(shí)關(guān)閉三個(gè)開關(guān)會(huì)導(dǎo)致電路短路。）

四、滑動(dòng)變阻器測(cè)電功率的方法

如圖4所示，測(cè)量中給定一個(gè)已知最大阻值為R0的變阻器P、一個(gè)電源、一個(gè)電流表A、一個(gè)開關(guān)裝置S、若干條導(dǎo)線、一個(gè)未知阻值的電阻RI，這些可連接成如圖4所示的電路圖，在此電路中我們用滑動(dòng)變阻器的變值方法來(lái)測(cè)算出未知阻值電阻RI的阻值，其測(cè)量方法如下：在關(guān)閉開關(guān)S的情況下，將滑動(dòng)變阻器調(diào)到A端，記錄下電流表此時(shí)的讀數(shù)值I1；之后將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到B端，記錄下此時(shí)電流表A的讀數(shù)值I2，由UX=U=I1·（RI+R0）=I2·RI可得到UX=U=I2·I1R0/（I2-I1），最終得到PX=I22·I1R0 /（I2-I1）

五、電阻箱測(cè)電功率的方法

方法一：用圖5所示在測(cè)量條件中提供了一個(gè)電源、一個(gè)單刀雙擲開關(guān)S2、一個(gè)開關(guān)S1、一個(gè)電流表A、若干導(dǎo)線、一個(gè)電阻箱R0和一個(gè)未知電阻RX，連接成圖5電路測(cè)量電功率。先合上開關(guān)S1，將S打到A時(shí)電流表的示數(shù)為I。再將S打到B時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱R0的電阻，使電流表示數(shù)仍為I1，即UX=U0=IR0，最終得到PX=UX·I=I2·R0

責(zé)任編輯 一 覺