第27講 測(cè)量小燈泡的電功率

第27講測(cè)量小燈泡

的

電

功

率1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

。2.實(shí)驗(yàn)原理：

。3.實(shí)驗(yàn)器材：電池組、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡（2.5V）、

還應(yīng)補(bǔ)充

。4.在方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖測(cè)量小燈泡的電功率P

=

UI 電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器5.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）根據(jù)電路圖連接右圖的電路（連接電路前，開關(guān)

應(yīng)處于

狀態(tài)）。（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片移至

，檢查

電路無誤后，閉合開關(guān)。（3）使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍，觀

察

，測(cè)出小燈泡兩端的

和通

過燈泡的

。（4）使小燈泡兩端的電壓

額定電壓，觀察小燈

泡的亮度，測(cè)出通過小燈泡的

。（5）使小燈泡兩端的電壓

額定電壓，觀察小燈

泡的

，并測(cè)出小燈泡兩端的

和通過

燈泡的

。斷開阻值最大處小燈泡的亮度電壓電流等于電流小于亮度電壓電流（6）在空白處設(shè)計(jì)記錄表格，表格中要能求出每種情

況下燈泡的電功率。（７）實(shí)驗(yàn)交流①不同電壓下，小燈泡的功率

（填“相同”

或“不同”），實(shí)際電壓

，小燈泡的功率

就

。②小燈泡的亮度由

，

越大，小燈泡就

。不同越大越大小燈泡的實(shí)際電功率決定實(shí)際電功率越亮【例1】（2014·揚(yáng)州一模）在

測(cè)定“小燈泡電功率”

的實(shí)

驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小

燈泡額定電壓為2.5V、電阻

約為10Ω。（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)

，電流表的量程應(yīng)

選

A。

（2）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路

連接完整。（3）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于

（選填“A”或“B”）端。斷開0～0.6A【例1】（2014·揚(yáng)州一模）在

測(cè)定“小燈泡電功率”

的實(shí)

驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小

燈泡額定電壓為2.5V、電阻

約為10Ω。（4）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓

表示數(shù)（如圖乙所示）為

V，若他想測(cè)量小燈泡

的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向

（選填“A”

或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為

。（5）小向同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電

流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)

圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是

W。2.2B2.5V0.5【例1】（2014·揚(yáng)州一模）在測(cè)定“小燈泡電功率”

的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω?！窘馕觥浚?）為保證安全，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；電流表

的量程根據(jù)燈泡規(guī)格確定。燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過的電流為I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A，所以電流表選擇0～0.6A量程。

（2）電路大部分連接完成，由上面知道了選擇的電流表的量

程，只要將電流表的“0.6A”與燈泡左側(cè)的接線柱連接即可

。（3）為使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，應(yīng)該使滑片位

于距離B接線柱最遠(yuǎn)的位置，也就是處于A端。（4）電壓表

的示數(shù)為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)使電路電流變

大，滑動(dòng)變阻器阻值變小，由電路圖知滑片應(yīng)向B滑動(dòng)。

（5）由圖象知U=2.5V時(shí)，I=0.2A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W?！纠?】（2014·揚(yáng)州一模）在測(cè)定“小燈泡電功率”

的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω?！疽族e(cuò)原因】在做一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，要明確實(shí)驗(yàn)前、

實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的各項(xiàng)工作。實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備：

圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇實(shí)驗(yàn)器材（不但要考慮需要哪些

器材，還要考慮器材的規(guī)格和性能）；連線時(shí)開關(guān)

的狀態(tài)、滑動(dòng)變阻器滑片的位置和連線、以及電流

表、電壓表量程的選擇、讀數(shù)和接線是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的

重要考點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)的分析處理也是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中

經(jīng)?？嫉降目键c(diǎn)?！纠?】在做測(cè)量小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)中，（1）出現(xiàn)了下列現(xiàn)象，請(qǐng)

說明產(chǎn)生的原因?，F(xiàn)象一：連接好電路后，

閉合開關(guān)，電壓表和電流表的示數(shù)出現(xiàn)如右圖所示的

非正常情況。產(chǎn)生原因是：

。

?，F(xiàn)象二：連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器

的滑片P，小燈泡的亮暗程度不變化。產(chǎn)生原因是：

。

。電壓表的正、負(fù)接線柱接反了；電流表的量程選小了滑動(dòng)變阻器在連接時(shí)同時(shí)把下面兩個(gè)接線柱接進(jìn)了電路【例2】在做測(cè)量小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)象三：某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后，記錄并處理數(shù)據(jù)于下表

請(qǐng)指出不妥之處是：

。

。小燈泡在不同電壓下電功率是不一樣的，不能取平均值【例2】在做測(cè)量小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)中，（2）該實(shí)驗(yàn)電路是否能用來研究電流與電壓的關(guān)系？

為什么？

。

。

。不能，在研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，要控制用電器的電阻不變，當(dāng)加在燈泡兩端的電壓發(fā)生改變時(shí)，燈泡的電阻已發(fā)生了變化【例2】在做測(cè)量小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)中，【解析】（1）現(xiàn)象一：電流表和電壓表的“正”、“負(fù)”接線柱不能接反，接反將出現(xiàn)電表指針反轉(zhuǎn)的情況。在實(shí)驗(yàn)中電表還要選擇合適的量程，若量程選大了，指針的偏轉(zhuǎn)太小，讀數(shù)誤差會(huì)偏大，若量程選小了，電流或電壓超過了電表的量程，會(huì)損壞電表?，F(xiàn)象二：滑動(dòng)變阻器必須“一上一下”接線，如果同時(shí)接“下”，接入電路中的電阻過大，燈泡較暗，且亮度不可調(diào)；若同是接“上”，滑動(dòng)變阻器沒起任何作用，電路中可能會(huì)由于電阻太小，導(dǎo)致電流過大而損壞電流表?，F(xiàn)象三：在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，不能將多次測(cè)量求出的電功率取平均值來作為小燈泡的額定功率。這是因?yàn)樾襞莸碾姽β孰S著外加電壓的變化而變化，每次求出的電功率是小燈泡在不同電壓下（或不同發(fā)光狀態(tài)時(shí)）的電功率。（2）在研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，需控制好電阻這個(gè)變量。而在此實(shí)驗(yàn)中，電阻已經(jīng)發(fā)生了改變?！纠?】在做測(cè)量小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)中，【易錯(cuò)原因】電流表和電壓表的連接中出現(xiàn)問題?；?/p>

動(dòng)變阻器的正確使用也常出錯(cuò)。物理學(xué)中常使用多

次測(cè)量取平均值的方法來減小誤差，但要弄清在什

么條件下使用。另外還要注意控制變量法的使用條

件。如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（1）按要求連接好實(shí)物圖。要求滑動(dòng)變阻器的滑片P

往右移時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值變小。（2）根據(jù)實(shí)物圖在右邊的方框內(nèi)畫出相對(duì)應(yīng)的電路圖。如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表應(yīng)選

量程，電壓表應(yīng)選

量程，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)

；滑動(dòng)變阻

器對(duì)電路起保護(hù)作用，因此閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到

端（選填“A”或“B”）；滑動(dòng)變阻器的另一個(gè)作用是改變小燈泡兩端的電壓進(jìn)行多次測(cè)量，這樣做

是為了

。0～0.6斷開A0～3測(cè)量不同電壓下小燈泡的功率如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（4）閉合開關(guān)，接通電路后，電流表、電壓表工作正

常，示數(shù)均不為零，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)電

流表和電壓表指針不隨著發(fā)生變化，則可能的原因是

。（5）連接電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P

過程中發(fā)現(xiàn)，燈泡變亮?xí)r，電壓表示數(shù)反而減小，燈

泡變暗時(shí)，電壓表示數(shù)反而增大。則可能的原因是

。滑動(dòng)變阻器的A、B兩個(gè)接線柱接入電路電壓表并聯(lián)在了滑動(dòng)變阻器的兩端如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（6）某同學(xué)在連接電路時(shí)，將最后一根導(dǎo)線接好后，

就看到燈泡發(fā)光，而且比正常發(fā)光時(shí)要亮，同時(shí)電壓

表指針偏轉(zhuǎn)角度很小。則他連接電路的過程中，不符

合要求的是：①

；

②

；

③

。連接電路時(shí)，開關(guān)沒有斷開滑動(dòng)變阻器沒有移到最大阻值處電壓表的量程選大了如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（7）如下圖是在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的某次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你認(rèn)為

該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作不妥之處是

；

改進(jìn)的方法是

。電流表的量程選大了換成0～0.6A量程如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（8）某同學(xué)在連接電路時(shí)將電流表和電壓表的位置對(duì)

調(diào)，閉合開關(guān)后會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A．電流表超出量程，電壓表讀數(shù)為零B．電壓表讀數(shù)為電源的電壓，電流表讀數(shù)為零C．電流表和電壓表讀數(shù)為零（9）正確連接電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓

只有1.8V，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向

（A或B）端移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)為

，此時(shí)燈泡的

實(shí)際功率就是額定功率。B2.5VB如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（10）實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的數(shù)據(jù)是

和

，計(jì)算燈泡的額定功率公

式為

。小燈泡兩端的電壓通過小燈泡的電流P=UI如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（11）小施同學(xué)分析下表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)還能求得小燈泡的電阻，于是他分別算出了所給的三種情況下小燈泡的電阻并取平均值。你認(rèn)為小施同學(xué)的做法對(duì)嗎？請(qǐng)說明理由：

；

；小施同學(xué)的做法是錯(cuò)誤的。因?yàn)椴煌妷合聼襞葑柚挡煌?，求燈泡電阻的平均值沒有意義如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（11）小施求出了燈泡在不同電壓下的電阻值，發(fā)現(xiàn)燈泡電阻隨電壓變化的規(guī)律是

，

；產(chǎn)生這一規(guī)律的主要原因是

，已知實(shí)驗(yàn)中電源電壓為3V，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率是

W。隨著電壓的增大，燈泡的電阻也在增大隨著溫度的升高，燈泡電阻在增大0.1如下圖是伏安法測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率的實(shí)物圖，電源為3V，燈泡的電阻值為10Ω左右。（12）在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)手移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，眼睛應(yīng)觀察（）A．燈泡的發(fā)光情況B．變阻器滑片的位置C．電壓表的示數(shù)D．電流表的示數(shù)（13）小陳同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中有下列操作：①讀出電流表的示數(shù)；②移動(dòng)變阻器滑片到阻值最大的位置上，再閉合開關(guān)；③斷開開關(guān)，連接電路；④測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算小燈泡的額定功率；⑤移

動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5伏。其合理的順序?yàn)?/p>

。C③②⑤