第27讲 测量小灯泡的电功率

第27讲测量小灯泡

的

电

功

率1.实验目的：

。2.实验原理：

。3.实验器材：电池组、开关、导线、小灯泡（2.5V）、

还应补充

。4.在方框中画出该实验的电路图测量小灯泡的电功率P

=

UI 电压表、电流表、滑动变阻器5.实验步骤：（1）根据电路图连接右图的电路（连接电路前，开关

应处于

状态）。（2）将滑动变阻器的滑片移至

，检查

电路无误后，闭合开关。（3）使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观

察

，测出小灯泡两端的

和通

过灯泡的

。（4）使小灯泡两端的电压

额定电压，观察小灯

泡的亮度，测出通过小灯泡的

。（5）使小灯泡两端的电压

额定电压，观察小灯

泡的

，并测出小灯泡两端的

和通过

灯泡的

。断开阻值最大处小灯泡的亮度电压电流等于电流小于亮度电压电流（6）在空白处设计记录表格，表格中要能求出每种情

况下灯泡的电功率。（７）实验交流①不同电压下，小灯泡的功率

（填“相同”

或“不同”），实际电压

，小灯泡的功率

就

。②小灯泡的亮度由

，

越大，小灯泡就

。不同越大越大小灯泡的实际电功率决定实际电功率越亮【例1】（2014·扬州一模）在

测定“小灯泡电功率”

的实

验中，电源电压为4.5V，小

灯泡额定电压为2.5V、电阻

约为10Ω。（1）连接电路时开关应

，电流表的量程应

选

A。

（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路

连接完整。（3）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于

（选填“A”或“B”）端。断开0～0.6A【例1】（2014·扬州一模）在

测定“小灯泡电功率”

的实

验中，电源电压为4.5V，小

灯泡额定电压为2.5V、电阻

约为10Ω。（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压

表示数（如图乙所示）为

V，若他想测量小灯泡

的额定功率，应将图甲中滑片P向

（选填“A”

或“B”）端移动，使电压表的示数为

。（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电

流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据

图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是

W。2.2B2.5V0.5【例1】（2014·扬州一模）在测定“小灯泡电功率”

的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。【解析】（1）为保证安全，连接电路时，开关应断开；电流表

的量程根据灯泡规格确定。灯泡正常发光时，通过的电流为I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A，所以电流表选择0～0.6A量程。

（2）电路大部分连接完成，由上面知道了选择的电流表的量

程，只要将电流表的“0.6A”与灯泡左侧的接线柱连接即可

。（3）为使滑动变阻器接入电路的电阻最大，应该使滑片位

于距离B接线柱最远的位置，也就是处于A端。（4）电压表

的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率，应使电路电流变

大，滑动变阻器阻值变小，由电路图知滑片应向B滑动。

（5）由图象知U=2.5V时，I=0.2A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。【例1】（2014·扬州一模）在测定“小灯泡电功率”

的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。【易错原因】在做一个物理实验时，要明确实验前、

实验中、实验结束后的各项工作。实验前的准备：

围绕实验目的选择实验器材（不但要考虑需要哪些

器材，还要考虑器材的规格和性能）；连线时开关

的状态、滑动变阻器滑片的位置和连线、以及电流

表、电压表量程的选择、读数和接线是电学实验的

重要考点。实验后数据的分析处理也是电学实验中

经常考到的考点。【例2】在做测量小灯泡的功率实验中，（1）出现了下列现象，请

说明产生的原因。现象一：连接好电路后，

闭合开关，电压表和电流表的示数出现如右图所示的

非正常情况。产生原因是：

。

。现象二：连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器

的滑片P，小灯泡的亮暗程度不变化。产生原因是：

。

。电压表的正、负接线柱接反了；电流表的量程选小了滑动变阻器在连接时同时把下面两个接线柱接进了电路【例2】在做测量小灯泡的功率实验中，现象三：某同学实验后，记录并处理数据于下表

请指出不妥之处是：

。

。小灯泡在不同电压下电功率是不一样的，不能取平均值【例2】在做测量小灯泡的功率实验中，（2）该实验电路是否能用来研究电流与电压的关系？

为什么？

。

。

。不能，在研究电流与电压关系时，要控制用电器的电阻不变，当加在灯泡两端的电压发生改变时，灯泡的电阻已发生了变化【例2】在做测量小灯泡的功率实验中，【解析】（1）现象一：电流表和电压表的“正”、“负”接线柱不能接反，接反将出现电表指针反转的情况。在实验中电表还要选择合适的量程，若量程选大了，指针的偏转太小，读数误差会偏大，若量程选小了，电流或电压超过了电表的量程，会损坏电表。现象二：滑动变阻器必须“一上一下”接线，如果同时接“下”，接入电路中的电阻过大，灯泡较暗，且亮度不可调；若同是接“上”，滑动变阻器没起任何作用，电路中可能会由于电阻太小，导致电流过大而损坏电流表。现象三：在进行数据处理时，不能将多次测量求出的电功率取平均值来作为小灯泡的额定功率。这是因为小灯泡的电功率随着外加电压的变化而变化，每次求出的电功率是小灯泡在不同电压下（或不同发光状态时）的电功率。（2）在研究电流与电压关系时，需控制好电阻这个变量。而在此实验中，电阻已经发生了改变。【例2】在做测量小灯泡的功率实验中，【易错原因】电流表和电压表的连接中出现问题。滑

动变阻器的正确使用也常出错。物理学中常使用多

次测量取平均值的方法来减小误差，但要弄清在什

么条件下使用。另外还要注意控制变量法的使用条

件。如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（1）按要求连接好实物图。要求滑动变阻器的滑片P

往右移时滑动变阻器的阻值变小。（2）根据实物图在右边的方框内画出相对应的电路图。如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（3）实验时，电流表应选

量程，电压表应选

量程，连接电路时，开关应

；滑动变阻

器对电路起保护作用，因此闭合开关前，滑片应移到

端（选填“A”或“B”）；滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端的电压进行多次测量，这样做

是为了

。0～0.6断开A0～3测量不同电压下小灯泡的功率如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（4）闭合开关，接通电路后，电流表、电压表工作正

常，示数均不为零，移动滑动变阻器滑片P，发现电

流表和电压表指针不随着发生变化，则可能的原因是

。（5）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P

过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯

泡变暗时，电压表示数反而增大。则可能的原因是

。滑动变阻器的A、B两个接线柱接入电路电压表并联在了滑动变阻器的两端如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（6）某同学在连接电路时，将最后一根导线接好后，

就看到灯泡发光，而且比正常发光时要亮，同时电压

表指针偏转角度很小。则他连接电路的过程中，不符

合要求的是：①

；

②

；

③

。连接电路时，开关没有断开滑动变阻器没有移到最大阻值处电压表的量程选大了如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（7）如下图是在实验中测得的某次实验结果，你认为

该同学的实验操作不妥之处是

；

改进的方法是

。电流表的量程选大了换成0～0.6A量程如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（8）某同学在连接电路时将电流表和电压表的位置对

调，闭合开关后会出现的现象是（）A．电流表超出量程，电压表读数为零B．电压表读数为电源的电压，电流表读数为零C．电流表和电压表读数为零（9）正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡两端电压

只有1.8V，滑动变阻器的滑片P应向

（A或B）端移动，才能使电压表示数为

，此时灯泡的

实际功率就是额定功率。B2.5VB如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（10）实验中要测量的数据是

和

，计算灯泡的额定功率公

式为

。小灯泡两端的电压通过小灯泡的电流P=UI如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（11）小施同学分析下表中实验数据后，发现还能求得小灯泡的电阻，于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗？请说明理由：

；

；小施同学的做法是错误的。因为不同电压下灯泡阻值不同，求灯泡电阻的平均值没有意义如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（11）小施求出了灯泡在不同电压下的电阻值，发现灯泡电阻随电压变化的规律是

，

；产生这一规律的主要原因是

，已知实验中电源电压为3V，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率是

W。随着电压的增大，灯泡的电阻也在增大随着温度的升高，灯泡电阻在增大0.1如下图是伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡的电功率的实物图，电源为3V，灯泡的电阻值为10Ω左右。（12）在实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（）A．灯泡的发光情况B．变阻器滑片的位置C．电压表的示数D．电流表的示数（13）小陈同学在实验中有下列操作：①读出电流表的示数；②移动变阻器滑片到阻值最大的位置上，再闭合开关；③断开开关，连接电路；④测量并记录数据，计算小灯泡的额定功率；⑤移

动变阻器滑片，使电压表的示数为2.5伏。其合理的顺序为

。C③②⑤