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實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率。

實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)公式P=UI，用電壓表測小燈泡兩端的電壓，用電流表測小燈泡中的電流，利用公式P=UI計(jì)算電功率，在額定電壓下測出的電功率就是額定功率。這是物理學(xué)中常用的一種間接測量方法，這種方法又被稱為“伏安法”。

實(shí)驗(yàn)電路：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)如下電路。

實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線。

器材說明：用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和其兩端電壓，因?yàn)橐獪y量不同電壓下的功率，所以電路中要接入滑動變阻器，用來改變小燈泡兩端電壓。

實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)按電路圖連接好電路;

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓2.5V，觀察小燈泡的亮度，并記錄電流表和電壓表的示數(shù)。

(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的1.2倍。觀察小燈泡的亮度變化，并記錄此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)(注意：小燈泡兩端的電壓不能超過它的額定電壓太多)。

(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的0.8倍。觀察小燈泡的亮度變化，并記錄此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)。

(5)計(jì)算出三種情況下小燈泡的電功率

(6)斷開電路，整理器材。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(記錄)表格：

測量小燈泡電功率的探究實(shí)驗(yàn)

湖北省棗陽市興隆二中　謝江濤

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率。

實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)公式P=UI，用電壓表測小燈泡兩端的電壓，用電流表測小燈泡中的電流，利用公式P=UI計(jì)算電功率，在額定電壓下測出的電功率就是額定功率。這是物理學(xué)中常用的一種間接測量方法，這種方法又被稱為“伏安法”。

實(shí)驗(yàn)電路：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理設(shè)計(jì)如下電路。

實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線。

器材說明：用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和其兩端電壓，因?yàn)橐獪y量不同電壓下的功率，所以電路中要接入滑動變阻器，用來改變小燈泡兩端電壓。

實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)按電路圖連接好電路;

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓2.5V，觀察小燈泡的亮度，并記錄電流表和電壓表的示數(shù)。

(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的1.2倍。觀察小燈泡的亮度變化，并記錄此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)(注意：小燈泡兩端的電壓不能超過它的額定電壓太多)。

(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的0.8倍。觀察小燈泡的亮度變化，并記錄此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)。

(5)計(jì)算出三種情況下小燈泡的電功率

(6)斷開電路，整理器材。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(記錄)表格：

實(shí)驗(yàn)要求發(fā)光情況電流(A)電壓(V)電功率(W)

1小燈泡在額定電壓下工作正常0.32.50.75

2小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍很亮0.431.2

3小燈泡兩端電壓低于額定電壓暗0.220.4

注意：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓，例如，測定額定電壓為2.5 V的小燈泡的電功率時(shí)至少要選兩節(jié)干電池串聯(lián)作電源。

(2)電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓，電流表的量程要大于小燈泡正常工作電流。

(3)滑動變阻器允許通過的最大電流要大于燈泡的正常工作電流，而滑動變阻器的最大電阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多，以使調(diào)節(jié)效果明顯。

(4)根據(jù)串聯(lián)分壓原理進(jìn)行判斷，準(zhǔn)確熟練地調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡在等于額定電壓、略高于額定電壓的和低于額定電壓三種條件下發(fā)光。尤其在做第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需小心調(diào)節(jié)滑動變阻器，以免因?qū)嶒?yàn)電壓超過額定電壓太多而燒壞燈泡。

(5)開始連接電路時(shí)，要使開關(guān)斷開，閉合開關(guān)前，要把滑動變阻器滑片置于最大阻值處。

(6)開始實(shí)驗(yàn)前，要檢查電路并試觸，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，要先斷開開關(guān)，再整理電路。

分析論證：由公式P=IU計(jì)算小燈泡的功率。(將計(jì)算結(jié)果填入表中，通過分析和比較得出)分析比較額定電功率和實(shí)際電功率大小問題，比較燈泡的亮暗程度與電功率間的關(guān)系。

(1)當(dāng)U實(shí)=U額時(shí)， P實(shí)=P額 ，正常發(fā)光

(2)當(dāng)U實(shí)

(3)當(dāng)U實(shí)>U額時(shí)，P實(shí)> P額，較亮

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

(1)不同電壓下，小燈泡的功率不同。實(shí)際電壓越大，小燈泡功率越大。

(2)小燈泡的亮度由小燈泡的實(shí)際功率決定，實(shí)際功率越大，小燈泡越亮。

實(shí)驗(yàn)拓展：測小燈泡的電功率和用伏安法測電阻兩實(shí)驗(yàn)有相似之處，也有明顯區(qū)別，列表對比分析如下：

實(shí)驗(yàn)

名稱測小燈泡電阻測小燈泡的功率

原理R=U/IP=UI

器材電壓表、電流表、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、被測的電阻或小燈泡

電路圖同上同上

分析對比分析測量結(jié)果。

結(jié)論測電阻采取多次測量求平均值的方法求導(dǎo)體的電阻，而測電功率不能求平均值

伏安法測小燈泡的電阻要多次測量求平均值減小誤差，而測小燈泡的電功率為何不能也求平均值呢?

隨著小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流的改變，小燈泡的功率也在改變，不同的電壓下，小燈泡的電功率不同，小燈泡的實(shí)際功率是不斷變化的，因此求功率的平均值是沒有意義。為了比較在不同電壓下小燈泡的功率和發(fā)光情況，所以電功率不能求平均值。