初中物理电功率测量方法探究

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[摘 要]初中物理电学教学工作一直是初中教学内容的重点和难点，课程中包含着课本知识理论和实验课程。学生在学习过程中需要理论兼顾实际，两者缺一不可。要想使学生克服自身对学习恐惧心理，教师需要在教学过程中捋清教育思路，将测量方法总结出来并加强学生的实际训练。

[关键词]初中物理；测电功率；方法

一、电流表和电压表测量方法

如图1所示，这是初中测量电功率的一种基本方法，电压表和电流表测电功率法，其测量方法是将开关S关闭，调节变阻器P的位置，读出两表示数，通过将电流表A的示数与电压表V的示数代入电功率的公式里――P=UI，可得知当前的电阻值数为P=UI。

二、电压表测电功率法

如上图2所示，在测量条件中提供一个电源、一个开关、一个电流表、一个电压表、若干导线、一个已知电阻R0和一个未知电阻RI，将这些组建连接成图2中所所示的电路体，并利用电压表V读数与已知电阻R0测量出未知电阻R1的电功率。此方法的试验过程如下：在断开开关S的条件下记录电压表V的读数U1，在闭合开关S的条件下记录电压表V的读数U2，图2电路为串联电路，所以我们可知未知电阻R1两侧的电压UX=U2-U1，而在串联电路中电流是处处相等的，我们可得到通过未知电阻RI的电流IX=I1=U1/R0，最终得到PX=（U2-U1）U1/R0。

三、电流表测量电功率的方法

如图3所示，在测量条件中提供了一个电源、三个开关、一个电流表A、若干导线、一个已知阻值电阻R0和一个未知电阻RI，连接成图3电路并利用电流表A测量电功率。其测量方式如下：

方法一：在关闭S1的情况下测出流过已知阻值电阻R0的电流记为I1；在打开S1关闭S2的情况下，测量出流过未知电阻RI的电流值记为IX，由未知电阻R1两端的电压UX=U0=I1・R0，最终得到PX=I1R0・IX

方法二：在只关闭S1的情况下测出流过R0的电流值记为I1；在S1、S2同时关闭的情况下测量出流过R0与RI的总并联电流值记为I2，则流过未知电阻RI的电流值记为IX=I2-I1，由未知电阻RI两端的电压UX=U0=I1・R0，可以最终得到PX=I1R0・（I2-I1）。

方法三：在只关闭S2的情况下，测量出流过RI的电流记录为IX；在S1、S2闭合的情况下测量出R0与RI的总电流值记为I2，由UX=U0=（I2-IX）・R0可以最终得出PX=（I2-IX）R0・IX。

方法四：在只关闭S2的情况下测量出流过RI的电流值记为IX；在只闭合S3的情况下测量出流过R0与RI的串联总电流值记为I3，由UX=U=IX・RI=I3・（R0+RI）可得出UX=IX・I3R0/（IX-I3），最终得出PX=IX2・I3R0/（IX-I3）

（注意：在以上测阻值的方法中，绝不可以将S1、S2、S3这三个开关同时关闭，同时关闭三个开关会导致电路短路。）

四、滑动变阻器测电功率的方法

如图4所示，测量中给定一个已知最大阻值为R0的变阻器P、一个电源、一个电流表A、一个开关装置S、若干条导线、一个未知阻值的电阻RI，这些可连接成如图4所示的电路图，在此电路中我们用滑动变阻器的变值方法来测算出未知阻值电阻RI的阻值，其测量方法如下：在关闭开关S的情况下，将滑动变阻器调到A端，记录下电流表此时的读数值I1；之后将滑动变阻器的滑片滑到B端，记录下此时电流表A的读数值I2，由UX=U=I1・（RI+R0）=I2・RI可得到UX=U=I2・I1R0/（I2-I1），最终得到PX=I22・I1R0 /（I2-I1）

五、电阻箱测电功率的方法

方法一：用图5所示在测量条件中提供了一个电源、一个单刀双掷开关S2、一个开关S1、一个电流表A、若干导线、一个电阻箱R0和一个未知电阻RX，连接成图5电路测量电功率。先合上开关S1，将S打到A时电流表的示数为I。再将S打到B时，调节电阻箱R0的电阻，使电流表示数仍为I1，即UX=U0=IR0，最终得到PX=UX・I=I2・R0