测量小灯泡电功率探究实验

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=UIP=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 P=UIUI 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

2、合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于小灯泡的额定电压2.5V2.5V，观察小灯泡的亮度，并记录电流表和电压表的示数。（3 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1.21.2 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 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0.80.8 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 5）计算岀三种情况下小灯泡的电功率（6 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 A）电压（V V）电功率（W

3、 W1 1小灯泡在额定电压下工作正常0.30.32.2.5 50.750.752 2小灯泡两端电压是额定电压的 1.21.2 倍很亮0.40.43 31.21.23 3小灯泡两端电压低于 额定电压暗0.20.22 20.40.4注意：在进行实验时应注意以下几点:（1 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2.52.5 V 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 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 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

4、效果明显。（4 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 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 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=IUP=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 1）当 U U实=U=U时，P

5、 P实=P=P额，正常发光（2 2）当 U U实U U额时，P P实 P P额，较暗（3 3）当 U U实U U时，P P实 P P额，较亮实验结论：1 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 2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，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

6、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，

7、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)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

8、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 _，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

9、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.潸动变阻器15A 5OQ浙江余姚*江中学教仪厂实验中小灯

10、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.（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，电乙乙图7 33甲甲6.如图7-34a所示，是小强测量一只标有“2.5V”字样小灯泡电功率的实验电路 . 但尚未连接 完 .（小灯泡电

11、阻约为10Q）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