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【測(cè)小燈泡電功率電學(xué)實(shí)驗(yàn)必備】

文章插圖
測(cè)小燈泡電功率（電學(xué)實(shí)驗(yàn)必備）
物理好教師 2019-01-27
重點(diǎn)知識(shí)
1. 電功率定義：電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功.
2. 物理意義：表示電流做功快慢的物理量.
3. 電功率計(jì)算公式：
（適用于所有電路）
對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出：
①串聯(lián)電路中常用公式：
②并聯(lián)電路中常用公式：
③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián),計(jì)算總功率常用公式:
4. 單位：國際單位瓦特（W）常用單位：千瓦（kW）
5. 額定電壓和額定功率：
額定電壓：用電器正常工作時(shí)的電壓.
額定功率：用電器在額定電壓下的功率（燈泡亮度則取決于燈泡實(shí)際功率的大?。?br /> 實(shí)驗(yàn)精華速覽與補(bǔ)充
主題：測(cè)量小燈泡電功率的探究實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電功率.
2.實(shí)驗(yàn)原理：P=UI用電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓，用電流表測(cè)小燈泡中的電流，在額定電壓下測(cè)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(cè)量方法，這種方法又被稱為“伏安法”.
3.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：
4.實(shí)驗(yàn)器材：小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線.

說明：因?yàn)橐獪y(cè)量不同電壓下的功率，所以電路中要接入滑動(dòng)變阻器，用來改變小燈泡兩端電壓

5.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(dòng)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(dòng)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(dòng)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.
6.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（記錄）表格

注意：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：（1）電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓，例如，測(cè)額定電壓為2.5V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)該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(dòng)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(dòng)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(dòng)變阻器，使小燈泡在等于額定電壓、略高于額定電壓和低于額定電壓三種條件下發(fā)光. 尤其是在做第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需小心調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，以免因?qū)嶒?yàn)電壓超過額定電壓太多而燒毀了燈泡.（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(dòng)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=UI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燈泡的亮暗程度與電功率間的關(guān)系）
7.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.
8.實(shí)驗(yàn)拓展：測(cè)小燈泡的電功率和用伏安法測(cè)電阻兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有相似之處，也有明顯區(qū)別，列表對(duì)比分析如下：

重要說明：（1）測(cè)量定值電阻

的阻值時(shí)，三次電壓、電流值，算出三次

的阻值求平均值，目的是為了減小實(shí)驗(yàn)誤差.（2）測(cè)小燈泡L電阻時(shí)要測(cè)出三次電壓、電流值，算出三次小燈泡的阻值，但不能求平均值，因?yàn)樾襞莸牧炼?、電流、電壓變化時(shí)，溫度是變化的，從而使電阻變化，測(cè)量三次的目的是為了觀察當(dāng)電流、電壓變化時(shí)，小燈泡的電阻隨溫度變化情況.（3）測(cè)小燈泡的電功率為何也不能求平均值？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的，此實(shí)驗(yàn)是為了比較在不同電壓下小燈泡的功率和發(fā)光情況，所以測(cè)電功率不能求平均值.

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