测量小灯泡电功率的探究实验

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=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PUI计算电功率，在额定电压下测出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，调节滑动变阻

2、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）计算出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（W）1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，需小心调节滑

4、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额时， P实=P额，正常发光（2）当U实U额时，P实U额时，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RU/IPUI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