测量电功率的方法
测小灯泡额定功率的实验
试验目的：测小灯泡的额定功率
原理：P=UI
一．伏安法
实验步骤：1，按照电路图连接实物
2，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数达到小灯泡的额定电压，记录电流表的读数，根据
P额=U额I
计算出小灯泡的额定电压
二．伏组法
器材：一块电压表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻值的定值电阻，开关，电源。
电路图：
实验步骤：1，按照电路图连接实物
2，先将表接到V1处，移动滑动变阻器，闭合开关，使U1示数达到额定电压，把表接到V2处，读数U2，用I=U2/R0计算出电流，所以小灯泡额定功率：
P额=（U1乘U2）/R0
三．伏组法2
器材：一块电压表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻
值的定值电阻，单刀双掷开关，电源。
电路图：
实验步骤：1，按照电路图连接实物
2，闭合S，将S1打到1位置，移动滑动变阻器，使电压表示数为灯泡的额定电压U1,将开关S1打到2位置，电压表读数U2，用U2-U1计算出R0两端电压，I=(U2-U1)/R0,
P额=(U2-U1)/R0乘U1
注意：一定要先打到1，再打到2，定值电阻和灯泡的位置不能交换，不然无法使灯泡在额定电压下工作，无发求出额定电压。
四．安组法
器材：一块电流表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻值的定值电阻，开关，电源。
电路图：
实验步骤：1，按照电路图连接实物
2，将电流表接到A1位置，调节滑动变阻器，是这时电流表示数I1乘R0的值等于灯泡的额定电压，拆下电流表，接到A2位置，电流表示数I2，
P额=I1乘R0乘I2
五．安组法2
器材：一块电流表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻值的定值电阻，单刀双掷开关，电源。
电路图：
实验步骤：1，按照电路图连接实物
2，闭合S，将S1打到1位置，移动滑动变阻器，使电流表示数I1乘R0为灯泡的额定电压,将开关S1打到2位置，电流表读数I2，用I2-I1计算出灯泡两端电流P额=(I2-I1)乘R0乘I1
注意：一定要先打到1，再打到2，定值电阻和灯泡的位置不能交换，不然无法使灯泡在额定电压下工作，无发求出额定电压。
测量电功率要点
测量电功率的几种特殊方法 同学们都熟悉用如图1的方法测量小灯泡 的电功率，这是测量电功率的标准方法，除过 这种方法外，还有几种测量电功率得特殊方 法，这里就结合几道考题予以介绍。 例1、要测出一只额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率，器材有：电源（电压恒为6V）、阻值合适的滑动变阻器一个、开关一个、导线 若干、电流表一块、电压表一块，其中电流表 的量程完好，电压表的量程只有0～3V档可 用。请设计电路，并回答：闭合开关，调节滑 动变阻器，使电压表的示数达到＿＿＿V时， 小灯泡恰好正常发光。若此时电流表的示数为 0.3A，则小灯泡的额定功率为＿＿＿W。 解析：显然，小灯泡的额定电压3.8V大于电压表的最大量程3V，所以我们不能用电压表直接测量小灯泡两端的电压；但是，由于电源电压已知，我们可考虑通过测量滑动变阻器两端的电压间接测量出小灯泡两端的电压。因为电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，这时滑动变阻器两端的电压为2.2V，而2.2V正好小于3V，所以可以这样来测量。因此可得如图2的电路图。然而，由于电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，所以，要测量小灯泡的额定功率，电压表的示数应为2.2V。而小灯泡的额定功率应为其额定电压（一定要注
意是 3.8V 而不是 2.2V ）和此时电流的乘积，所以有：W A V UI P 14.13.08.3=?==。 可以看出，用这样的电路测量电功率时，当电流表示数变大时电压表示数变小；而当电流表示数变小时电压表示数变大。有时命题者也依此命题，请同学们注意。 例2、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R U 0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
电功率十大类型题(有答案)
电功率计算题 一，公式的应用 1.“220 V 500 W”的小电炉子接在家庭电路中使用，求：(1)半个小时内它能放出多少焦耳的热量?(2)你还能算出该电炉子的哪些物理量?请任意选择两个计算出来 2．接在家庭电路上的一盏灯，在10 min内消耗的电能是2.4×104J.求这盏灯的电功率和通过灯丝的电流. 3.一台额定电压为220V，制冷额定功率为1000W的空调，温度设定从原来24℃改为28℃，仅此一项措施，家中的电能表平均每天少走2.5kW·h。求： （1）这台空调正常制冷时，工作电流是多少? （2）这台空调一个月（按30天计算）可节约电能多少kW·h? （3）某“希望小学”，每间教室有两盏“220V 40W”电灯，那么这台空调一个月所节约的电能，可供这两盏电灯正常发光多少小时? 4.一个电热水器，其额定电压是220 V，他将家中的其他用电器全部关闭，将电热水器接入电路中，经过12 min，他发现电能表的示数增加了0.1度，请你帮他计算出： （1）这个电热水器的功率多大？ （2）这个电热水器正常工作时的电流多大？ （3）这个电热水器正常工作时的电阻多大？ 二，基本计算应用 1.一个额定电压为 2.5 V的小灯泡，正常发光时通过灯丝的电流为0.2 A，求（1）小灯泡的额定功率； （2）小灯泡发光时的灯丝电阻； （3）通电1 min小灯泡消耗多少电能？ P额=U额·I额=2.5 V×0.2 A=0.5 W. （2）由欧姆定律I=可得R=，所以小灯泡发光时的灯丝电阻为：
2.电阻R1和R2并联后，接到6V的电源上.若开关闭合后，电流表A1、A的示数分别为0.1 A和0.3 A.求：(1)电阻R1的阻值；(2)通过电阻R2的电流；(3)电阻R1的发热功率？ 4.一个小灯泡与一个的电阻串联在10V的电路中，恰好正常发光，这时 小灯泡的功率W，求小灯泡正常发光时的电阻是多少？ 5.“6V3W”的小灯泡一个，18伏的电源一个。要使灯泡正常发光，应在电路中连入一个多大的电阻？应怎样连接？这个电阻功率应为多大？ 6，将一未知电阻R的两端连在电源上，测得通过R的电流强度为0.4安培；若将R与一个20欧姆的电阻串联后再连在同一电源上，测得通过它们的电流为0.3安培。求： (1)电阻R的阻值。 (2)电源的电压。 (3)电阻R单独接在电源上，每分钟产生的热量。 7.将一只小灯泡与一只阻值为4Ω的电阻串联后，接在电压为8 V的电源上，恰能正常发光，这时灯泡的电功率为4 W，求小灯泡的额定电压？ 8.一根阻值为20Ω的电炉丝做成电热器，接上10V电源能正常工作；用这个电热器与一个小灯泡串联接人该电源时，电热器消耗的功率是其额定功率的0.64倍。求： (1)电热器正常工作的电流和额定功率； (2)小灯泡的电阻值。
风电功率预测系统功能要求规范
风电功率预测系统功能规范 （试行） 国家电网公司调度通信中心
目次 前言...................................................................... III 1范围. (1) 2术语和定义 (1) 3数据准备 (2) 4数据采集与处理 (3) 5风电功率预测 (5) 6统计分析 (6) 7界面要求 (7) 8安全防护要求 (8) 9系统输出接口 (8) 10性能要求 (9) 附录A 误差计算方法 (10)
前言 为了规范风电调度技术支持系统的研发、建设及应用，特制订风电功率预测系统功能规范。 本规范制订时参考了调度自动化系统相关国家标准、行业标准和国家电网公司企业标准。制订过程中多次召集国家电网公司科研和生产单位的专家共同讨论，广泛征求意见。 本规范规定了风电功率预测系统的功能，主要包括预测时间尺度、信息要求、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。 本规范由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释； 本规范主要起草单位：中国电力科学研究院、吉林省电力有限公司。 本规范主要起草人：刘纯、裴哲义、王勃、董存、石永刚、范国英、郭雷。
风电功率预测系统功能规范 1范围 1.1本规范规定了风电功率预测系统的功能，主要包括预测时间尺度、数据准备、数据采集与处理、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。 1.2本规范用于指导电网调度机构和风电场的风电功率预测系统的研发、建设和应用管理。 本规定的适用于国家电网公司经营区域内的各级电网调度机构和风电场。 2术语和定义 2.1 风电场 Wind Farm 由一批风电机组或风电机组群组成的发电站。 2.2 数值天气预报 Numerical Weather Prediction 根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。 2.3 风电功率预测 Wind Power Forecasting 以风电场的历史功率、历史风速、地形地貌、数值天气预报、风电机组运行状态等数据建立风电场输出功率的预测模型，以风速、功率或数值天气预报数据作为模型的输入，结合风电场机组的设备状态及运行工况，得到风电场未来的输出功率；预测时间尺度包括短期预测和超短期预测。 2.4 短期风电功率预测 Short term Wind Power Forecasting 未来3天内的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。 2.5 超短期风电功率预测 ultra-short term Wind Power Forecasting 0h~4h的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。
暑期辅导专题三 多种方法测电阻、电功率
“伏安法测电阻”与“伏安法测电功率”是电学中非常重要的两大实验，因涉及到实验器材多，利用知识综合性强，在历年中招命题中占有一席之地。为使同学们在复习过程中对这两个物理实验理解得更深刻，现将两实验的异同点和常考点归纳如下。 一、相同点 1、两实验的器材基本相同，只是测电阻的实验中待测电阻在测电功率的实验中换成了小灯泡。 2、两实验的电路图基本相同。 3、在连接实物时，注意事项基本相同。 4、两实验中滑动变阻器都起限流的作用。 5、两实验的步骤基本相同。 6、两实验测量的物理量相同，都是测量被测元件的电压值和电流值。 二、不同点 1、实验目的不同：伏安法测电阻的实验目的是学会用电压表和电流表测量电阻器的电阻；伏安法测电功率的实验目的是学会用电压表和电流表测量小灯泡的功率。 2、原理不同：伏安法测电阻的实验原理是R=U/I，而伏安法测电功率的原理是P=UI。 3、选择电源和电表的思考角度不同，伏安法测电阻实验一般是根据待测电阻的阻值大小确定电源和电表的量程。伏安法测电功率实验则是根据小灯泡的额定电压和额定电功率选择电源和电表的量程。 4、两次实验均测三次目的不同伏安法测电阻实验过程三次的目的是为了求被测电阻的平均值减小误差。伏安法测电功率实验过程测三次目的是测出小灯泡在三次不同电压下实际电功率，比较它们的亮度。 5、调节变阻器的要求不同：伏安法测电阻实验中，在不影响电表读数且不损坏电表的情况下，滑动变阻器可以任意放在三个不同的位置，测出三组电压和电流值；而伏安法测电功率实验中，滑片的调节应使小灯泡两端的电压等于、小于或稍大于小灯泡的额定电压三种情况。 6、结论不同：伏安法测电阻的实验结论是电阻是导体本身的一种属性，其大小等于导体两端电压与导体中电流的比值，而与导体两端的电压和导体中电流的大小没有关系。伏安法测电功率的实验结论是U实=U额，P实=P额，小灯泡正常发光；U实>U额，P实>P额，小灯泡发光较亮；U实 一、初中物理电功率的综合计算问题 1．如图所示，电路中电源电压恒为4.5 V ，电压表的量程为0～3 V ，电流表的量程为0～0.6 A ，滑动变阻器的规格为“35 Ω 1.5 A”，灯泡的额定电流为0.5 A ，电阻为5 Ω(灯丝电阻不变) ．闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是 A ．灯泡的最小功率是0．45 W B ．滑动变阻器允许的调节范围是4~35 Ω C ．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变亮 D ．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，电压表与电流表示数的比值不变 【来源】[中学联盟]江苏省东海县南辰中学2017届九年级中考二模物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】 由图可知：变阻器与灯泡串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； A ．由于电压表的量程为0～3V ，故变阻器的最大电压为3V ，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压最小为 4.5V-3V=1.5V 灯的功率最小 ()2 2 1.5V 0.45W 5L U P R ===Ω 小小 故A 正确； B ．变阻器的电压最大时变阻器连入电路的电阻最大，根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得 R L U U I R R = = 大小大 所以 3V 5101.5V R L U R R U = = Ω?=Ω大大小 由于灯泡的额定电流为0.5A ，则电路中的最大电流为0.5A ，此时电路的总电阻最小，根据欧姆定律可得 4.5V 90.5A U R I = = =Ω小最大 根据串联电阻的规律，所以变阻器连入电阻中的最小电阻为 9Ω-5Ω=4Ω 滑动变阻器允许的调节范围是4～10Ω；故B 错误； C ．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，R 的电阻变大，根据分压原理，电压表示数变 大，由串联电路电压的规律，灯的电压变小，根据2 U P R =可得灯的实际功率变小，灯变 暗，故C 错误； D ．当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R 的电阻变小，根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比即R 连入电路中的电阻大小，所以电压表与电流表示数的比值变小，故D 错误。 故选A 。 2．如图甲所示，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。下列说法中正确的是（ ） A ．电源电压为9V B ．滑动变阻器的最大阻值为14Ω C ．小灯泡的额定功率为6W D ．电路总功率的变化范围是6W~12W 【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题 【答案】BCD 【解析】 【分析】 由电路图可知，灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和，电压表V 2测R 0两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压，根据图像读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率，利用P UI =求出电路的最大总功率；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图像读出V 1的示数和电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R 两端电压，利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值，利用P UI =求出电路的最小总功率，然后得出电路总功率的变化范围。 【详解】 初中特殊方法测量电阻、电功率(专题) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 特殊方法测量电阻、电功率 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R0，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）。 7.15中考24.（6分）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.（2017中考）24．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 “20? 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） 电功率计算题八大类型 一、 纯电路类型 1、如图所示电路，电源电压不变，R 1的电阻为20Ω。只闭合开关S 1时，电流表的读数为；S 1、S 2都闭合时，电流表的读数为。求： （1）电源电压；（2）S 1、S 2都闭合时R 2的电功率。 2．如图16所示是小明同学安装的家用调光台灯电路图，灯泡上标有“PZ220—40”字样，滑动 变阻器的最大阻值为1210Ω，求： （1）该灯泡正常发光时的电阻和电流； （2）灯泡两端的最小电压； （3）台灯功率的调节范围．（不计温度对灯丝电阻的影响） 3、如图13所示电路图，电源电压U=6V 且保持不变，闭合开关后，电流表A 1的示数为，A 的示数为。 求：（1）电阻R 1的阻值。（2）电阻R 2的电功率。 4、小明制作了一个简易电加热器，其电路图如图10所示。R 1、R 2是发热电阻，开关S 接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，在每个挡内温度是可调的。电源电压是12V ，变阻器R 的最大电阻是10Ω，R 2的电阻是32Ω。试求： 图16 （1）开关S接“1”时，变阻器的滑片在a端，R1的功率是8W。则R1的电阻是多少（2）开关S接“2”时，变阻器的滑片在b端，则R1和R2的总功率是多少 二、条件变化类型 1、如图所示的电路中，当ab两点间接入4Ω的电阻时，其消耗的功率为16W。当ab两点间接入9Ω的电阻时，其消耗的功率仍为16W。求： ⑴ab两点间接入4Ω和9Ω的电阻时，电路中的电流； ⑵电源的电压。 2、一只“220V 100W”的灯泡，接在照明电路中，则 (1)正常发光时，通过灯泡的电流多大 ( 计算结果保留两位小数 ) (2)正常发光时，通电 1min 灯泡消耗的电能是多少 (3)若用输电线把该灯泡由电源处引到某工地时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W ，则输电线上消耗的功率多大 ( 电源电压为220V) 电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练 1.串联电路特点： ⑴串联电路中的电流____________________________________________ ⑵串联电路两端的总电压等于___________________________________ ⑶串联电路的总电阻等于_______________________________________ ⑷串联分压____________________________________________________ ⑸比例关系：__________________________________________________ 2.并联电路的特点： ⑴并联电路中的电流___________________________________________ ⑵并联电路各支路两端的电压___________________________________ ⑶并联电路的总电阻等于_______________________________________ ⑷并联分流____________________________________________________ ⑸比例关系：__________________________________________________ 3.基本公式： ⑴欧姆定律及其变形公式：1= ______ ，U= _______ ，R= ⑵电功率及其变形公式：①卩二_________ ，W= _______ ，t=_ ②卩二_______ ，I= _______ ，U= 注意：利用公式P = W/计算时要灵活选择单位，使计算简单。 一、单个电阻问题 【例1】一段导体两端电压是2V时，导体中的电流是0.5 A ?它的电阻是多少欧姆？电功率是多少瓦？如果电压增大到3V，导体中的电流变为多大？它的电功率又是多大？ 点拨：解电学题的关键是画出电路图，并在图中标出已知量和未知量的符号；从结论入手，根据相关公式或 电路特点，反推出已知量。 解单个电阻类问题涉及的知识是：欧姆定律I = U/R及其推导公式R = U/I、U=l R , 电功率的计算公式P=W/P=UI或电功的计算公式W=Pt=Ult。涉及的电路图如下。在此类问题中，把电阻视为定值电阻，电压发生变化时，电路中的电流、用电器的电功率都发生改变而电阻不变。 解： 变式训练 1.一段导体两端电压是3V时，导体中的电流是0.5 A，它的电阻是多少？电功率是多少？如果电压增大到 6V，导体中的电流是多大？它的电功率又是多大？如果电压减小到 1.5 V时，电流又是多大？它的电功率又是多大？ 热电偶法 热电偶是由两种小同的金属材料组成的。如果把热电偶的热节点置于微波电磁场中，使之直接吸收微波功率，热节点的温度便上升，并由热电偶检测出温度差，该温差热电势便可作为微波功率的量度。用这种原理设计成的功率计称为热电偶式功率计。又因功率测量中热电偶是做成薄膜形式的，故又叫薄膜热电偶式功率计。 热电偶式功率计由两部分组成：一个用于能量转换的薄膜热电偶座，它将微波能量转化为电动势，另一个是高灵敏度的直流放大器，用来检测热电动势。 早期的薄膜热电偶式功率计的热电偶是用铋．锑金属薄膜制成的，这种热电偶的结构示意图如图2-8所示。图中所示的结构用于同轴功率座。热电偶的节点al和a2置于同轴传输线的高频电磁场，节点b2，b1，b3分别置于同轴线的内、外导体上，它的温度保持不变。当微波功率未输入时，热电堆节点之间没有温差，因而没有输出。当微波功率输入时，通过媒质基体的电容耦合，传输到铋-锑薄膜元件，由帕尔帖效应，在a1，a2节点的温度升高，这就与节点bl，b2，b3产生温差，由温差形成热电势，即贝克塞效应。由于这里的热电堆是串联的，因此，总电势等于每对的和。由于热电偶元件可以制成极薄的片状，因此功率灵敏度较高，动态范围也很宽。 功率指示器是一个高灵敏度的直流放大器，图2-9所示为其原理图。热电偶产生的热电势经斩波器转换成交流电压，前置放大器提供了大约60dB的增益。交流信号放大后进入解调器。解调后的输出信号与功率座吸收的微波功率成正比。为了便于修正功率指示器读数，仪器的读数设有“校准系数开关”，改变其位置，就可以使直流放大器的增益随之变化，从而使指示器得到修正。 薄膜热电偶式功率计具有响应速度快，灵敏度高、动态范罔宽、噪声低和零点漂移小等突出优点，适用于多种场合下的功率测量。它的缺点是过载能力差。此外，由于它的寄 牛电抗大，要使这种同轴功率座工作到18GHz以上是很困难的。1973年出现了半导体薄膜热电偶式功率计，它的工作原理同传统的铋一锑薄膜热电偶式功率计相同，但在热偶材料和功率座的结构上做了大的改进。它是在一个0.76mm平方大小的硅片上集成了两个热电 偶。每个热电偶的电阻为100Ω，它们对高频是并联的而对直流是串联的，其等效电路如图2-10所示。 为了使0.76mm平方人小的集成式双热电偶芯片与同轴传输线的阻抗相匹配，用共面传输线将它与同轴线相连接，共面线通过一段渐变线过渡与热电偶相接。这种结构保证了热电偶与 同轴线之间的良好阻抗匹配，从而使功率座的驻波比在0.01～18GHz频率范围内小于1.4。为了不使热电偶输出的微弱信号受到干扰，直流放大器的斩波器和前置放大器置于功率座内，然后用电缆与放大器连接。这种功率指示器实现了数字化读数和自动化操作，不仅能通过指示器面板上的键盘实现人机对话式操作，还具有信息存储和数据处理能力，从而能够采取某些措施消除和修正误差，提高了测量准确度。 热敏电阻法 热敏电阻是一种具有负温度系数的电阻元件，当它的温度升高时，电阻值就变小。由于它对温度非常敏感，因此被广泛的用于微瓦和毫瓦级的功率测量中。热敏电阻大都为珠形，其直径约为0.05～0.5mm，但也有杆形的。早期使用的热敏电阻元件大多用玻璃壳封装。 例1、如左图：电源电压一定，定值电阻 R 阻值已知，要求测定额定电压为 U o 的小灯泡的额定功率 ①断开S 、闭合S 2,移动变阻器滑片使电压表示数为 U 。； ②保持滑片位置不变，闭合 Si,断开Q,记下电压表的示数为 U,则此时R 两 端电压为U-U O ,通过R 之电流等于(U-U o ) /R,因串联，所以通过灯泡的电流也 等于(U-U o ) /R.由 P=IU 得出 P o = U o ( U —U o ) /R 练习：1.如右图：电源电压一定， S 是单刀双掷开关，定值电阻 R=10Q ，要求 测额定电压为2.5V 的小灯泡的额定功率 疋, ①当S 接 ②保持 ______________________ 为4.5V,则此时R 两端电压为 时，移动变阻器滑片使电压表示数为 _________ V; 不变，S 改接 _______ ，此时若电压表的示数 V,通过R 之电流等于 A,因串联，所以通 ，则小灯泡的额定功率是 2.现只有一块电压表，若干导线，滑动变阻器， ，已知阻值为R o 的定值电阻，开 关，电源等器材来测定额定电压为 U o 的小灯泡的额定功率。 电路图如右图：实验步骤： (1)，按照电路图连接实物( 2)，先将表接到 _ ，使电压表示数达到 _;再把电压表改接到 _ U,此时电路中的电流可表示为 过灯泡的电流与 R 中电流 关, (能否)移动变阻器的滑片，读出电压表的求数为 额定功率的表达式为 W. ，闭合开 处，此时 。(3)则小灯泡的 3.现只用一块电压表，若干导线，滑动变阻器，已知阻值的定值电阻 R o ,单刀 双掷开关，开关，电源等器材来测定额定电压为 U 。的小灯泡的额定功率。 电 路图如右图，实验步骤：(1)按照电路图连接实物 (2)闭合S,将S i 拨到位置_，移动滑动变阻器，使电压表示数为 __________________ , 再将开关Si 拨到位置 _________ ，此时 _____ (能否)移动变阻器的滑片，读出电压表读数为 ? U,此时电路中的 电流可表示为 练习：4.如右图：电源电压 。(3)则小灯泡的额定功率的表达式为 例2、如左图：电源电压一定，定值电阻 R 阻值已知，要求测定额定电压为 U o 的小 灯泡的额定功率①闭合0、断开&，移动滑片，使电流表示数为 U o + R 此时灯恰好 - 正常发光。②保持滑片位置不变，断开 Si 、闭合&,记下电流表的示数为I,则通过 灯的电流为I- ( U o +R 0③则灯泡的额定功率的表达式为 定， 定值电阻R=10Q,要求测定额定电压为 2.5V P o = U o (I — U o *R _(8> 的小灯泡的额定功率。实验步骤： (1)将S 拨到 ________ ，移动滑片，使电流表 A; (2)将S 拨到2,滑片位置 ___________ ，此时若电流表的示数为 示数为 0.45A ，则小灯泡的额定功率为 _______ W 。 5.如右图：电源电压一定，定值电阻 R D 阻值已知，要求测定额定电压为 U o 的小灯泡的额定功率。实验步骤：闭合S, ______________ ,使Ai 的示数等于 _ ; 再 。则小灯泡的额定功率的表达式为 6.如左图：电源电压一定，定值电阻 R D 阻值已知，要求测定额定电压为 U o 的小灯 泡的额定功率实验步骤：(1)闭合s,将s 拨到位置 阻器，使电流表示数I i 和R D 的乘积等于 _______________________________ ，移动滑动变 (2)再将开关S i 拨到位置 _______ ，此时变阻器滑片位置 _____ (不动或向 右滑或向左滑)，记录此时 _______________________________ 。 ( 3)则小灯泡 电学专题:电功率试题分类点拨和变式训练 电功电功率复习 串联电路 并联电路 ⑴欧姆定律及其变形公式：I=_______，U=_______，R=________。 ⑵电功率及其变形公式： ①P=_______，W=_______， t=_______。 ②P=_______，I=_______，U=_______。 ⑵电功率和欧姆定律结合及其变形公式： ①P=_______= ， ② I=_______，R=_______。 注意：利用公式P ＝W /t 计算时要灵活选择单位，使计算简单。 【例1】一段导体两端电压是2V时，导体中的电流是0.5 A ？它的电阻是多少欧姆？电功率是多少瓦？如果电压增大到3V，导体中的电流变为多大？它的电功率又是多大？ 点拨：解电学题的关键是画出电路图，并在图中标出已知量和未知量的符号；从结论入手，根据相关公式或电路特点，反推出已知量。 解： 变式训练 1.一段导体两端电压是3V时，导体中的电流是0.5 A，它的电阻是多少？电功率是多少？ 如果电压增大到6V，导体中的电流是多大？它的电功率又是多大？如果电压减小到1.5 V时，电流又是多大？它的电功率又是多大？ 2.导体两端加3V的电压时，通过它的电流是200mA，该导体的电阻是_____，电功率是______；如果将导体两端的电压增至4V，应选0~0.6 A、0~3 A的电流表的______量程来测量电路中的电流强度，这时导体的电功率为_______W，导体的电阻是_____Ω。 3.一段导体两端的电压为6V时，导体中的电流为0.2 A ，它的电功率是_____，电阻是_____；如果要使通过该导体的电流变为0.5 A , 那么加在它两端的电压应为______V，电功率是_______。 4.导体两端加6V电压时，通过导体的电流是3A , 导体的电阻是多少？电功率是多大？若 导体两端加12V电压时，导体中的电流多大？电功率是多大？若导体两端不加电压，导体的电阻是多大？电功率是多大？ 5.将一个导体接到12 V的电源上，通过它的电流是0.3 A，如果将它接到4V的电源上，通 过它的电流是多少？它的电阻是多大？电功率是多大？10min消耗的电能是多少？ 6.有一根导线，如果在它两端加上12V电压，通过它的电流是0.4 A，那么它的电阻是____Ω， 它消耗的电功率是______，10min消耗的电能是______焦耳。如果这根导线两端电压为零，则通过它的电流为_____A , 它的电阻是_____Ω。 风电功率预测系统功能规范（试行） 前言 为了规范风电调度技术支持系统的研发、建设及应用，特制订风电功率预测系统功能规范。本规范制订时参考了调度自动化系统相关国家标准、行业标准和国家电网公司企业标准。制订过程中多次召集国家电网公司科研和生产单位的专家共同讨论，广泛征求意见。本规范规定了风电功率预测系统的功能，主要包括预测时间尺度、信息要求、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。本规范由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释；本规范主要起草单位：中国电力科学研究院、吉林省电力有限公司。本规范主要起草人：刘纯、裴哲义、王勃、董存、石永刚、范国英、郭雷。 1范围 1.1本规范规定了风电功率预测系统的功能，主要包括预测时间尺度、数据准备、数据采集与处理、功率预测、统计分析、界面要求、安全防护、接口要求及性能指标等。 1.2本规范用于指导电网调度机构和风电场的风电功率预测系统的研发、建设和应用管理。本规定的适用于国家电网公司经营区域内的各级电网调度机构和风电场。 2术语和定义 2.1风电场Wind Farm由一批风电机组或风电机组群组成的发电站。 2.2数值天气预报Numerical Weather Prediction根据大气实际情况， 在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。 2.3风电功率预测Wind Power Forecasting以风电场的历史功率、历史风速、地形地貌、数值天气预报、风电机组运行状态等数据建立风电场输出功率的预测模型，以风速、功率或数值天气预报数据作为模型的输入，结合风电场机组的设备状态及运行工况，得到风电场未来的输出功率；预测时间尺度包括短期预测和超短期预测。 2.4短期风电功率预测Short term Wind Power Forecasting未来3天内的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。 2.5超短期风电功率预测ultra-short term Wind Power Forecasting 0h~4h的风电输出功率预测，时间分辨率不小于15min。 3数据准备 风电功率预测系统建模使用的数据应包括风电场历史功率数据、历史测风塔数据、历史数值天气预报、风电机组信息、风电机组及风电场运行状态、地形地貌等数据。 3.1风电场历史功率数据风电场的历史功率数据应不少于1a，时间分辨率应不小于5min。 3.2历史测风塔数据a）测风塔位置应在风电场5km范围内；b）应至少包括10m、70m及以上高程的风速和风向以及气温、气压等信息；c）数据的时间分辨率应不小于10min。 3.3历史数值天气预报历史数值天气预报数据应与历史功率数据相 测小灯泡额定功率的实验 试验目的：测小灯泡的额定功率 原理：P=UI 一．伏安法 实验步骤：1，按照电路图连接实物 2，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数达到小灯泡的额定电压，记录电流表的读数，根据 P额=U额I 计算出小灯泡的额定电压 二．伏组法 器材：一块电压表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻值的定值电阻，开关，电源。 电路图： 实验步骤：1，按照电路图连接实物 2，先将表接到V1处，移动滑动变阻器，闭合开关，使U1示数达到额定电压，把表接到V2处，读数U2，用I=U2/R0计算出电流，所以小灯泡额定功率： P额=（U1乘U2）/R0 三．伏组法2 器材：一块电压表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻 值的定值电阻，单刀双掷开关，电源。 电路图： 实验步骤：1，按照电路图连接实物 2，闭合S，将S1打到1位置，移动滑动变阻器，使电压表示数为灯泡的额定电压U1,将开关S1打到2位置，电压表读数U2，用U2-U1计算出R0两端电压，I=(U2-U1)/R0, P额=(U2-U1)/R0乘U1 注意：一定要先打到1，再打到2，定值电阻和灯泡的位置不能交换，不然无法使灯泡在额定电压下工作，无发求出额定电压。 四．安组法 器材：一块电流表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻值的定值电阻，开关，电源。 电路图： 实验步骤：1，按照电路图连接实物 2，将电流表接到A1位置，调节滑动变阻器，是这时电流表示数I1乘R0的值等于灯泡的额定电压，拆下电流表，接到A2位置，电流表示数I2， P额=I1乘R0乘I2 五．安组法2 器材：一块电流表，导线，滑动变阻器，待测灯泡（只知道额定电压），已知阻值的定值电阻，单刀双掷开关，电源。 电路图： 第2课时特殊方法测量电功率 知识要点课标要求 1．伏阻法测量电功率会设计电路，利用伏阻法测量小灯泡的电功率 2．安阻法测量电功率会设计电路，利用安阻法测量小灯泡的电功率 3．电能表、秒表法测电功率会用电能表、秒表测量家庭电路中用电器的电功率 新课引入 出示如图所示的电熨斗，我现在想知道这个用电器工作时的电功率，如何测量？利用上节 伏安法进行测量，是否可以？同学们不知所措？从学生的迷惑中导入新课。 合作探究 探究点一伏阻法测量电功率 活动1：展示课件，出示实例： 一位同学想要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额电功率，现有如下器材可供选用：电源（电压未知且不变）、滑动变阻器、定值电阻R0（阻值已知）、电压表各一个，三个单刀单掷开关、导线若干。 （1）请你设计实验电路图． （2）简要写出实验步骤（步骤中要明确写出实验中要测量的物理量） （3）用你所测得的物理量表示出小灯泡额定功率的表达式：___________________。 活动2：针对导课问题，让学生展开讨论，在没有电流表的条件下，如何测量出小灯泡的额电功率？设计出电路图。 同时出示课件，展示思路导引： （1）没有电流表如何获取到通过小灯泡的电流？ （2）要想让定值电阻的电流能够替代小灯泡的电流，如何连接？ （3）如何实现小灯泡两端的电压为额定电压？ 学生总结： 方案一：（1）利用伏阻法来测量灯的功率．用导线把小灯泡、定值电阻、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表与灯炮并联。 （2）①闭合开关，调节滑动变阻器的阻值使电压表的示数为U=2.5V． ②断开开关，滑动变阻器的滑片位置不动，把电压表改测定值电阻的电压，闭合后，读 出电压表的示数U′． （3）电路中的电流I= U R ' ，灯的额定功率P=UI=U? U R ' ． （2）电路图如图所示，首先闭合开关S、S2，移动滑动变阻器使电压表的示数为2.5V， 电功率计算题分类解析 一、简单公式变化和基本串并联电路题 1.某品牌的电子瓦罉标有“220V 110W ”字样，将其接入家庭电路中。求：（1）通过该用电器的电流多大？ （2）该用电器工作时的电阻多大？（3）若它工作2h ，消耗的电能是多少？ 2.某校教学大楼有教室24间，每间教室装有“PZ220-40”白炽灯6只。（1）求引入大楼照明线中的总电流；（2）若平均每日用电3h ，每月以30日计，每月耗电多少度？ 3.某电阻接在6V 电源上，通电1min 产生的热量是120J ，求:电阻消耗的电功率，电阻的阻值。 4.标有“Pz 220 100”的灯泡接在电路上，通过灯泡的电流是0.2A ，灯泡的实际功率是多大？ 5.有一个标有“8V ，2W ”的小灯泡，如果接到12V 的电源上必须如何联接一个阻值多大的电阻？才能使小灯泡正常发光，此时这个电阻上消耗的电功率是多少W ？ 6.一只标有“PZ220－40”和一只标有“PZ220－100”的灯泡，若：(1)把它们并联在220V 的电源 上，问哪盏灯亮些？(2)把它们串联在220V 的电源上，哪盏灯亮些？ 7.如图所示，当开关S 1闭合时，电流表的示数为I 1=1A ，；开关S 1、S 2同时闭合时，电流表的示数为I 2=1.5A 。已知电阻R 1=12Ω，求：(1)电源的电压； (2)电阻R 2的大小； (3)电阻R 2的电功率。 8.在右图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R 1 的阻值为20欧。闭合电键S,电流表 A 1 的示数为0.3安，电流表A 2的示数为 0.2 安。求： (1) 电源电压 U 。(2) 电阻R 2的阻值。(3) 通电10秒，电流通过电阻 R 2 做的功W 2。 9.标有“6V 3W ”的小灯泡L 与额定功率为6W 的电阻器R 按如图电路连接，闭合 开关S 时，灯L 正常发光，且电流表示数为0.75A 。求：（１）电阻器 R 的阻值； （２）整个电路消耗的实际功率。 第一页 答卷编号：论文题目： 指导教师： 参赛学校： 报名序号： 证书邮寄地址： （学校统一组织的请填写负责人） 第二页 答卷编号： 风功率预测问题设计 摘要 未来风力发电可能成为和太阳能比肩的新能源行业。随着全球经济的发展和人口的增长，人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力。一方面煤炭、石油和天然气等化石燃料的储量由于大量开采而日益减少：另一方面是大量使用化石燃料对自然环境产生了严重的污染和破坏。这两方面的问题已经引起世界各国政府和人民的高度重视，并在积极寻求一条可持续发展的能源道路，以风能首当其冲。风速的随机性，给，和风电场的功率输Hj带来很大的困难。本文旨在研究分电功率在一段时间的变化规律，本文组建三个模型来解决风电功率的预测问题通过对历史数据的分析，挖掘5月31号到6月6日风电功率的变化趋势，以便直观的检验模型与实际数据是否相吻合。 在问题一中考虑天气变化的随机性，分析不同时间点的数据，将Pa,Pb,Pc,Pd,P58表中5月30日第81时间点到96时间点的数据提取出来运用灰色理论作为预测2006年5月31日开始前四个小时内的16个时间点的数据预。同理以表中已给出的5月31日1-16时间点的数据预测出17-32时间的数据，然后运用此模型得出时间范围a,b内各时间点的风电功率。然后可与题目中以给的数据相比较得出误差。第二种预测方法运用指数平滑模型得出时间范围a,b内各时间点的风电功率。第三种预测方法运用移动平均模型，预测出时间范围a,b内各时间点的风电功率。通过三种预测方法的误差分析我们推荐指数平滑预测法。 在问题二中，通过比较分析问题一的预测结果，比较单台风电机组功率（P A ，P B ，P C ， P D ）的相对预测误差与多机总功率（P 4 ，P 58 ）预测的相对误差，得出风电机组的汇聚程 度越高，对于预测风电功率结果误差影响越小。 在问题三中，选用了BP神经网络的预测方法，加入了更多的自变量，使得预测结果更精确。 （关键词：风速的随机性，风速的预测，风电功率数值，灰色理论，指数平滑模型，移动平均模）【物理】物理二模试题分类汇编——电功率的综合计算问题综合含答案
初中特殊方法测量电阻、电功率专题
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1822.人教版九年级上册物理第3节 第2课时 特殊方法测量电功率教案
电功率计算题分类解析
风电功率预测问题