Question

1．在物理实验中常用等效替代法．例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻，在其他条件不变的情况下，该支路中的电流不变，说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻．
小刚要用等效替代法测定自己家中一台电风扇的功率：
（1）他家中可用的器材有：一个电能表（电能表的表面上每千瓦时转数的数据已模糊不清，但电能表转盘在工作时能正常转动）、一只标有“220V  40W”的台灯，还需要C（限选一种）；
A、测电笔　　　B、电线　　　C、手表　　　D、电饭锅
（2）需测量的数据（用文字及字母表示）有电能表转过相同圈数时，白炽灯、电风扇分别用的时间t₁、t₂；
（3）电风扇功率的表达式为P=$\frac{40W×{t}_{1}}{{t}_{2}}$（用（2）中的字母表示）．

Answer 1

分析 根据实验原理确定需要的实验器材，然后求出电风扇消耗的电能，应用功率公式求出电功率．

解答 解：（1）要测量电功率，可以测出用电器消耗的电能与用电器的工作时间，然后由功率公式求出用电器的功率，测量时间需要用到手表，故选C．
（2）只把“220V  40W”的台灯单独接入电路，测出电能表转过N圈的时间t₁，然后把待测电风扇单独接入电路，测电能表转过N圈所需要的时间t₂；
（3）由于台灯与电风扇单独工作时电能表转过的圈数相同，因此它们消耗的电能相等，
电风扇消耗的电能：W_电风扇=W_灯=P_灯t₁=40W×t₁，
电风扇的功率：P=$\frac{{W}_{电风扇}}{{t}_{2}}$=$\frac{40W×{t}_{1}}{{t}_{2}}$；
故答案为：（1）C；（2）电能表转过相同圈数时，白炽灯、电风扇分别用的时间t₁、t₂；（3）$\frac{40W×{t}_{1}}{{t}_{2}}$．

点评 本题考查了测电风扇的电功率实验，理解实验原理，应用电功率公式即可正确解题．