测量小灯泡电功率探究实验

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1、测量小灯泡电功率的探究实验实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。实验原理：根据公式P=UI，用电压表测小灯泡两端的电压，用电流表测小灯泡中的电流，利用公式P=UI计算电功率，在额定电压下测岀的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法，这种方法又被称为“伏安法”。实验电路：根据实验的目的和原理设计如下电路实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线器材说明：用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功 率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。实验步骤:(1) 按电路图连接好电路;(2) 闭合开关，调节滑动

2、变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。（3）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的1.2倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数（注意：小灯泡两端的电压不能超过它的额定电压太多）。（4）调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约等于小灯泡额定电压的0.8倍。观察小灯泡的亮度变化，并记录此时电流表和电压表的示数。（5）计算岀三种情况下小灯泡的电功率（6）断开电路，整理器材实验数据（记录）表格:实验要求发光情况电流（A）电压（V）电功率（W1小灯泡在额定电压下工作正常0.32.50.752小灯泡两端电压

3、是额定电压的1.2倍很亮0.431.23小灯泡两端电压低于 额定电压暗0.220.4注意：在进行实验时应注意以下几点:（1）电源电压应高于小灯泡的额定电压，例如，测定额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率时至少要选两节干电池串联作电源。（2）电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作电流。（3）滑动变阻器允许通过的最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与 小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。（4）根据串联分压原理进行判断，准确熟练地调节滑动变阻器，使小灯泡在等于额定电压、略高于 额定电压的和低于额定电压三种条件下发光。尤其在做第二次实验时，需小心

4、调节滑动变阻器，以免因实 验电压超过额定电压太多而烧坏灯泡。5）开始连接电路时，要使开关断开，闭合开关前，要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处。6）开始实验前，要检查电路并试触，实验结束，要先断开开关，再整理电路分析论证： 由公式 P=IU 计算小灯泡的功率。（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）分析比 较额定电功率和实际电功率大小问题，比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。（1）当U实=U时，P实=P额，正常发光（2）当U实U额时，P实 P额，较暗（3）当U实U时，P实 P额，较亮实验结论：1）不同电压下，小灯泡的功率不同。实际电压越大，小灯泡功率越大2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实

5、际功率越大，小灯泡越亮实验拓展：测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如 下:实验名称测小灯泡电阻测小灯泡的功率原理R= U/IP= UI器材电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关、导线、被测的电阻或小灯泡电路图同上同上分析对比分析测量结果。结论测电阻采取多次测量求平均值的方法求导体的电阻，而测电功率不能求平均值伏安法测小灯泡的电阻要多次测量求平均值减小误差，而测小灯泡的电功率为何不能也求平均值呢?随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡 的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意

6、义。为了比较在不同电压 下小灯泡的功率和发光情况，所以电功率不能求平均值。【同步达纲练习】1在“测定小灯泡额定功率”的实验中(小灯泡标有“ 3. 8V字样，灯泡的电阻约为12Q ):(1) 在连接电路时，开关应该是 的.(2) 某同学在连接实验电路时还有导线未接上，如图7-30a所示.请你用笔画线代替导线，把图中电路连接好，闭合开关后，要求变阻器滑片向右移动时灯泡变亮(请勿更改原有导线，且所有导线不得交叉)图 7-30(3) 正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为时，灯泡正常发光，此时电流表的指针位置如图 7-30b所示，其示数为 ，则小灯泡的额定功率是(2003年，南京

7、)2在做“测定小灯泡的电功率”的实验中，已知实验用小灯泡的额定电压为2. 5V,额定功率约为1W某同学想较准确地测出小灯泡的额定功率，连接了如图7-31a所示的实验电路.(1) 该同学正要闭合开关进行实验，老师又帮他检查了一下电路，发现电路中有三处错 误或不妥.请把它们找出来，并填写在下面的横线上.ffi 1-3(2) 电路改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端电压为2. 5V,此时电流表的示数如图 7-31b所示，该电流为 A.小灯泡的额定功率为 W(2003年，南通) 3几位同学在做“测定小灯泡的电功率”实验.(1) 请在虚线框中画出实验电路图；(2) 在连接电路中，开关应

8、，滑动变阻器的滑片应移到 处；(3) 小荣同学实验时，所用的电压表量程是03V,但刻度模糊不清，无法直接读出实验数据，却能从015V档的刻度线看出指针停在 11. 5V处，则加在电压表两端的实际电压 为V;(4) 平平同学连接好实验电路，检查无误后，闭合开关，发现电流表指针偏转，电压表指针几乎不动，该故障的原因是()(A)灯泡灯丝断了(B) 电流表接线短路(C)电源接触不良(D)灯座接线短路(2003年，江西)4图7-32所示的电路图，在我们的物理学习中多次使用请根据此图，选择一个做过 的实验或者进行创新设计.具体要求：图 7-32(1) 如果选择做过的实验，应写出实验名称、实验步骤和实验结果

9、表达式.(2) 如果选择创新设计，应写出设计名称(自定)和设计意图.（2003年，陕西）5如图7-33甲所示是某同学在做“测定小灯泡功率”实验时所连接的实验电路，闭合开关后发现小灯泡不亮，而两表均有读数调节滑动变阻器的滑片也仍旧如此，没有变化.甲潸动变阻器15A 5OQ浙江余姚*江中学教仪厂乙图7 33实验中小灯泡上标有“ 2. 5V0. 3A”字样，滑动变阻器的铭牌如图7-33乙所示，实验前检查所有的实验器材都是完好的，但实验电路中有一处连接错误，请指出是什么错误?小灯泡为什么不亮呢？说明你的理由.在下边方框内画出正确的实验电路图.6.如图7-34a所示，是小强测量一只标有“ 2. 5V”字

10、样小灯泡电功率的实验电路.但 尚未连接完.（小灯泡电阻约为10Q ）（2003年，杭州）图 7-34（1）请你用笔画线代替导线帮他完成电路连接（画线不许交叉）（2）连接电路时，应注意：开关要 ;变阻器的滑片要移到 （3）电路连接准确无误后，闭合开关，移动变阻器滑片P使小灯泡正常发光.此时，电流表示数如同7-34b所示，则小灯泡的额定功率为 W 另一小组在做此实验时，连完电路，闭合开关后，发现电流表的指针反向偏转，他们应采取的纠正方法是.（2003年，黑龙江）7小明同学在做“测定小灯泡功率”实验时，选取了一个标有“2. 5V”的小灯泡和必要的器材，用导线把实验器材连接起来，如图7-35所示.图

11、7-35(1) 在开始测量前，请你帮小明检查实验器材连接图，如有错误，在图上错误的连线上打“x”，再用笔画线画出正确的连线(要求改动的连线最少).(2) 经检查改正连线后，小明连续进行了4次测量，并把测量得到的数据和观察到的现象填写在下面表格里.次数电压U(V)电流1(A)灯泡亮度:J1.500J2 n发光微弱22.20038较暗32.500.40正常发光43+0CP0.45很亮请你和小明分析上表中的数据和现象，可得到：A. 小灯泡的额定功率是 WB. 小灯泡逐渐变亮，表明灯丝温度逐渐 ;C. 小灯泡逐渐变亮，表明灯丝的电阻逐渐 ；D. 由此可知，灯丝的电阻是随温度升高而 .(2003年，玉林)&如果利用一段足够长的电阻丝(这根电阻丝每厘米长的电阻为0. 5Q )来安装一只调光小电灯，你准备怎么做 ？提供的灯泡为“ 6V3. 6W，电源电压为9V,要求：(1) 设计一个电路，使灯泡既能正常发光，又能起调光作用.(通过计算加以说明，并画出电路图)(2) 说说你的具体制作方案.(在制作过程中，需要的其他器材可以自行选用)(3) 如果将这样的调光方式用到家庭照明电路中，能否真正起到节能作用？请说说你的想 法.