初中物理電功率測量方法探究

[摘 要]初中物理電學教學工作一直是初中教學內容的重點和難點，課程中包含著課本知識理論和實驗課程。學生在學習過程中需要理論兼顧實際，兩者缺一不可。要想使學生克服自身對學習恐懼心理，教師需要在教學過程中捋清教育思路，將測量方法總結出來并加強學生的實際訓練。

[關鍵詞]初中物理；測電功率；方法

一、電流表和電壓表測量方法

如圖1所示，這是初中測量電功率的一種基本方法，電壓表和電流表測電功率法，其測量方法是將開關S關閉，調節變阻器P的位置，讀出兩表示數，通過將電流表A的示數與電壓表V的示數代入電功率的公式里——P=UI，可得知當前的電阻值數為P=UI。

二、電壓表測電功率法

如上圖2所示，在測量條件中提供一個電源、一個開關、一個電流表、一個電壓表、若干導線、一個已知電阻R0和一個未知電阻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讀數與已知電阻R0測量出未知電阻R1的電功率。此方法的試驗過程如下：在斷開開關S的條件下記錄電壓表V的讀數U1，在閉合開關S的條件下記錄電壓表V的讀數U2，圖2電路為串聯電路，所以我們可知未知電阻R1兩側的電壓UX=U2-U1，而在串聯電路中電流是處處相等的，我們可得到通過未知電阻RI的電流IX=I1=U1/R0，最終得到PX=（U2-U1）U1/R0。

三、電流表測量電功率的方法

如圖3所示，在測量條件中提供了一個電源、三個開關、一個電流表A、若干導線、一個已知阻值電阻R0和一個未知電阻RI，連接成圖3電路并利用電流表A測量電功率。其測量方式如下：

方法一：在關閉S1的情況下測出流過已知阻值電阻R0的電流記為I1；在打開S1關閉S2的情況下，測量出流過未知電阻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：在只關閉S1的情況下測出流過R0的電流值記為I1；在S1、S2同時關閉的情況下測量出流過R0與RI的總并聯電流值記為I2，則流過未知電阻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：在只關閉S2的情況下，測量出流過RI的電流記錄為IX；在S1、S2閉合的情況下測量出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：在只關閉S2的情況下測量出流過RI的電流值記為IX；在只閉合S3的情況下測量出流過R0與RI的串聯總電流值記為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：在以上測阻值的方法中，絕不可以將S1、S2、S3這三個開關同時關閉，同時關閉三個開關會導致電路短路。）

四、滑動變阻器測電功率的方法

如圖4所示，測量中給定一個已知最大阻值為R0的變阻器P、一個電源、一個電流表A、一個開關裝置S、若干條導線、一個未知阻值的電阻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變阻器的變值方法來測算出未知阻值電阻RI的阻值，其測量方法如下：在關閉開關S的情況下，將滑動變阻器調到A端，記錄下電流表此時的讀數值I1；之后將滑動變阻器的滑片滑到B端，記錄下此時電流表A的讀數值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、電阻箱測電功率的方法

方法一：用圖5所示在測量條件中提供了一個電源、一個單刀雙擲開關S2、一個開關S1、一個電流表A、若干導線、一個電阻箱R0和一個未知電阻RX，連接成圖5電路測量電功率。先合上開關S1，將S打到A時電流表的示數為I。再將S打到B時，調節電阻箱R0的電阻，使電流表示數仍為I1，即UX=U0=IR0，最終得到PX=UX·I=I2·R0

責任編輯 一 覺