测小灯额定功率的常见方法

测定小灯泡额定功率的常见方法
（吴江市桃源中学钮云坤邮编215236）
测定小灯泡的额定功率的实验在中考试卷中考得很多，这类题目一般都是告诉一个额定电压或额定电流，关键是测出额定电流或额定电压,再用公式P额=U额·I额计算出额定功率。

由于灯丝的电阻要随温度改变，小灯正常工作时
的电阻与不正常工作时的电阻并不相等，所以我们不能
先测出小灯在某种情况下（不能确定是否正常工作）的
电阻R，再直接用公式P额=U2额/R或P额=I2额.R计算出
额定功率。

因为额定值是指小灯正常工作时的物理量，
所以这类题目都是分两大步完成的：第一步是调到小灯
正常工作，第二步是测出另一个额定电流或额定电压。

一般教材上测定小灯泡额定功率的实验使用的器材有电源、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，在器材完整的情况下测“3.8V”小灯的额定功率我们可用如图电路，先要调节滑片使电压表的示数为3.8V，说明小灯正常工作了，再读出此时电流表的示数为I，则P额=3.8V·I 。

如测“0.4A”小灯的额定功率，我们可用如图相同的电路，先调节滑片使电流表的示数为0.4A，说明小灯正常工作了，再用电压表测出此时小灯两端的电压为U，则P额=U × 0.4A 。

目前在试卷中测定小灯的额定功率的实验题大致可分为两大类：第一类是要解决量程问题。

第二类是解决缺表问题。

现举例如下：
第一类：
1．有一电源电压恒为6V、电流表、电压表、标有“3.8V”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，但是电压表的0—15V量程已损坏，只能用0—3V的量程，如何测“3.8V”小灯的额定功率？分析可知当灯正常工作时滑动变阻器上的电压为2.2V，所以我们只要把电压表并联在滑动变阻器上就行，电路如下图1：步骤是：先调节滑片使电压表的示数为2.2V，说明小灯正常工作了，再读出此时电流表的示数为I，则P额=3.8V·I 。

2．有一电源、电流表、电压表、标有“0.5A”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线、一个10Ω的定值电阻，但是电压表的0—3V量程已损坏，只能用0—15V的量程，如何测“0.5A”小灯的额定功率？（已知小灯的额定功率小于1.5W），根据题意可知小灯的额定电压小于3V，不能用0—15V的量程电压表直接测量，否则误差太大。

如果把小灯与定值电阻串联，当灯正常工作时，电流为0.5A，根据公式计算可知此时定值电阻上的电压为5V，这样我们
可用电压表测量小灯与定值电阻上串联后的总电压了，从而知道小灯的额定电压。

电路如下图2：步骤是：先调节滑片使电流表的示数为0.5A，说明小灯正常工作了，再读出此时电压表的示数为U，则P额=（U—5V）× 0.5A。

第二类：
1．有一电源、电压表、标有“2.5V”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，一个10Ω的定值电阻R0，如何测“2.5V”小灯的额定功率？分析：用电压表并联在小灯泡，调节与小灯泡串联的滑动变阻器滑片，使电压表为2.5V，说明小灯泡正常工作了，那如何测此时的电流呢？另外题目中给你一个10Ω的定值电阻R0，我们用电压表测出定值电阻上的电压，就可用欧姆定律计算出定值电阻中的电流，如果小灯泡中的电流与定值电阻中的电流相等，问题就解决了，由此我们想到把小灯泡与定值电阻串联的方法，具体步骤如下：用如下图3电路，先调节滑片使电压表的示数为2.5V，说明小灯正常工作了，再用电压表测出此时定值电阻R0上的电压为U0，则此时小灯中电流为U0/ R0，则P额=2.5V· U0/ R0。

2．有一电源、电压表、标有“0.3A”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，一个10Ω的定值电阻R0，如何测小灯的额定功率？分析：题目中告诉的是额定电流，而给我们的器材是电压表，难点在如何确定小灯正常工作。

根据题意可知小灯正常工作时与小灯串联的定值电阻上的电压为3V，我们可以先用电压表测定值电阻上的电压来确定小灯是否正常工作，再测小灯的额定电压，步骤是：电路如下图4，先调节滑片使电压表的示数为3V，说明小灯正常工作了，再用电压表测出此时小灯上的电压为U，P=U×0.3A 。

3．有一电源、电流表、标有“2.5V”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，一个10Ω的定值电阻R0，如何测小灯的额定功率？分析：题目中告诉的是额定电压，而给我们的器材是电流表，难点在如何确定小灯正常工作。

用电流表可测出10Ω的定值电阻中的电流，可计算出定值电阻上的电压，如果把小灯泡与定值电阻并联，就可间接知道小灯的电压了。

步骤是：用电路如下图5，先调节滑片使电流表的示数为0.25A，说明小灯正常工作了，再用电流表测出此时小灯所在支路中的电流为I，P额=2.5V · I 。

4．有一电源、电流表、标有“0.3A”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，一个10Ω的定值电阻R0，如何测小灯的额定功率？电路如下图6：步骤是：先调节滑片使电流表的示数为0.3A，说明小灯正常工作了，再用电流表测出此时定值电阻所在支路中的电流为I，P额=I ×10Ω× 0.3A 。

以上4个缺少电表测额定功率题目所用电路图有一个共同的特点，那就是在双表齐全测额定功率的电路图上把那只缺少的电表换成定值电阻，把题目中给你的那只电表接两次就行。

记住：“缺表处换电阻，给一表用两次”。

有的题目还会增加难度，如：有一电源、电压表、标有“2.5V”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，一个10Ω的定值电阻R0，现给你一把单刀双掷开关，要求只接一次电路如何测“2.5V”小灯的额定功率？，我们可用如图7电路图完成。

先把S打在位置1，调节滑片使电压表示数为2.5V，说明小灯正常工作了，再把S打在位置2，读出此时电压表的示数为U，则R0的电压为（U—2.5V），此时电路中的电流为（U—2.5V） / R0 ，P额=2.5V·（U—2.5V） / R0 。

再如：有一电源、电流表、标有“0.4A”小灯泡、滑动变阻器、开关、导线，一个10Ω的定值电阻R0，现给你一把单刀双掷开关，要求只接一次电路如何测“0.4A”小灯的额定功率？，我们可用如图8电路图完成。

先把S打在位置1，调节滑片使电流表示数为0.4A，说明小灯正常工作了，再把S打在位置2，读出此时电流表的示数为I，则R0的电压为(I-0.4A)×10Ω,即小灯的额定电压,则P额=(I-0.4A)×10Ω×0.4A
总之，测定小灯泡额定功率的方法还有很多，等着你去解答。