伏安法测灯泡的额定功率

三、伏安法测灯泡的额定功率

1、原理：P=UI

2．实验器材

电源、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。

3、电路图：

4．实验步骤

（1）按电路图接好电路，开始时应将滑动变阻的滑片置于阻值最大位置处

（2）检查无误后闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压分别为额定电压、约为额定电压的1．2倍、低于额定电压，记下相应的电表示数和小灯泡的发光情况，算出相应的电功率

（1）若实际电压大于额定电压，则实际功率大于额定功率，灯泡发光很亮，影响使用寿命；（2）若实际电压等于额定电压，则实际功率等于额定功率，灯泡发光较亮，用电器正常工作；（3）若实际电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率，灯泡发光较暗，用电器不能正常工作．◆．测电功率实验中应注意的问题：

（1）连接电路时，开关要断开。

（2）闭合开关之前应该先调整滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器连入电路中的电阻值最大。（3）根据额定电压选择电压表量程；根据I

=P /U额或I额=U额/R 选择电流表的量程。

额

（5）从安全角度考虑，小灯泡两端的电压不能超过小灯泡的额定电压的1．2倍，

（6）测算额定功率时不能多次测量求平均值来减小误差，本实验多次测量的目的是为了观察小灯泡在不同的功率下的发光亮度

◆实验新发现

（1）灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大灯泡越亮

（2）因为灯泡的实际功率不同使灯丝的温度不同从而使灯丝的电阻不同

◆测量家用电器的电功率：

器材：电能表、秒表原理：P=W/t

测量过程如下：

（1）关闭家中所有的用电器，只让被测用电器工作；

（2）眼睛观察电能表转盘，记录转的转数为n；

（3）观察转盘的同时开始计时，记录电能表转盘转n转所用的时间t；¨

（4）根据电能表上的参数N r／ kW·h，算出转n转消耗的电能W＝n／N；

（5）由P＝W／t算出该用电器的电功率．

同 步 练 习

（5）小红还想利用上述实验装置测量一段电炉丝的电阻，可是连接电路时发现电流表已烧坏，原电路不能使用．请你利用现有器材（电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻值为R 。的滑动变阻器、开关各一个，导线若干），帮助设计一个不用改变电压表位置就能测出这段电炉丝电阻的电路．把你设计的实验电路图画在虚线框内（电炉丝的符号用电阻的符号表示）

5、武汉市2006小明做“测定小灯泡的额定功率”实验时，已知灯泡的额定电压是3.8V ，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大于10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A ”字样. 图甲是测定灯泡的额定功率的电路。

图甲

（1）小明按图甲连接电路并闭合开关后，发现灯泡不亮，但电压表有示数，则故障的原因可能是灯 泡 。（选填“短路”或“开路”）

（2）小明排除故障后，灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则灯泡的额定功率是 W.

（3）若电压表0～15V 的量程损坏，换用0～3V 的量程后，应将电压表中“－” 接线柱连入图甲中的 点，“3” 接线柱连入图甲中的 点，也可测出灯泡的额定功率，实验过程中，当电压表的读数为 V 时，灯泡正常发光。

16．小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压是2.5V ，电路原理图和实物图如图13-7所示．按实验要求，他测出了一组实验数据，并记录了小灯泡亮度的变化情况，结果如下表所示 ：

（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整．则小灯泡额定功率是 W ．

（2）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，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 ．

（3）改正电路后进行实验，测得某次实验结果如图13-8所示，此时电流表的示数为 A ，电压表的示数为 V ．

（4）在实验（3）中，你认为该同学的实验操作不妥之处是 ，改进的办法是 ．还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而 ．

（5）小明完成实验整理好器材离开后，他的伙伴小刚接着做同样的实验，小刚合理地连接好电路，并按正确的顺序操作，但闭合开关后灯不亮，聪明的小刚猜想有下面几种可能： A ．可能是灯丝断了 B ．可能是变阻器断路 C ．可能是小灯泡短路 D ．可能是电流表断路

根据小刚的猜想，借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想，将电压表、电流表示数情况填入下表．

（6）小刚解决疑问后，忽然发现电压表0～3V 档量程已损坏，小刚仍想测出小灯泡的额定功率．他仔细观察电路，发现电源电压为6V ，请你帮小刚设计一个电路，把电路图画在虚线框内．按照新设计的电路图，在测定小灯泡的额定功率时，应调节滑动变阻器，使电压表读数为 V ．

图13-7

图13-8