探究實驗 :測量小燈泡的電功率

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  注意事項:在進行實驗時應(yīng)注意以下幾點:

  (1)電源電壓應(yīng)高于小燈泡的額定電壓,例如,測定額定電壓為2.5 V的小燈泡的電功率時至少要選兩節(jié)干電池串聯(lián)作電源。

  (2)電壓表的量程應(yīng)大于小燈泡的額定電壓,電流表的量程要大于小燈泡正常工作電流。

  (3)滑動變阻器允許通過的最大電流要大于燈泡的正常工作電流,而滑動變阻器的最大電阻值應(yīng)與小燈泡的電阻差不多,以使調(diào)節(jié)效果明顯。

  (4)根據(jù)串聯(lián)分壓原理進行判斷,準確熟練地調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡在等于額定電壓、略高于額定電壓的和低于額定電壓三種條件下發(fā)光。尤其在做第二次實驗時,需小心調(diào)節(jié)滑動變阻器,以免因?qū)嶒炿妷撼^額定電壓太多而燒壞燈泡。

  (5)開始連接電路時,要使開關(guān)斷開,閉合開關(guān)前,要把滑動變阻器滑片置于最大阻值處。

  (6)開始實驗前,要檢查電路并試觸,實驗結(jié)束,要先斷開開關(guān),再整理電路。

  實驗?zāi)康模簻y量小燈泡在不同電壓下工作時的電功率。

  實驗電路:根據(jù)實驗的目的和原理設(shè)計如下電路。

  實驗器材:小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線。

  器材說明:用電流表和電壓表分別測出通過小燈泡的電流和其兩端電壓,因為要測量不同電壓下的功率,所以電路中要接入滑動變阻器,用來改變小燈泡兩端電壓。

  實驗步驟:

  (1)按電路圖連接好電路;

  (2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓恰好等于小燈泡的額定電壓2.5V,觀察小燈泡的亮度,并記錄電流表和電壓表的示數(shù)。

  (3)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的1.2倍。觀察小燈泡的亮度變化,并記錄此時電流表和電壓表的示數(shù)(注意:小燈泡兩端的電壓不能超過它的額定電壓太多)。

  (4)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端的電壓約等于小燈泡額定電壓的0.8倍。觀察小燈泡的亮度變化,并記錄此時電流表和電壓表的示數(shù)。

  (5)計算出三種情況下小燈泡的電功率

  (6)斷開電路,整理器材。

  實驗數(shù)據(jù)(記錄)表格:

 

實驗要求

發(fā)光情況

電流(A)

電壓(V)

電功率(W)

1

小燈泡在額定電壓下工作

正常

0.3

2.5 

0.75 

2

小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍

很亮 0.4 3 1.2 3

小燈泡兩端電壓低于額定電壓

暗 0.2 2 0.4

  分析論證:由公式P=IU計算小燈泡的功率。(將計算結(jié)果填入表中,通過分析和比較得出)分析比較額定電功率和實際電功率大小問題,比較燈泡的亮暗程度與電功率間的關(guān)系。

  (1)當U實=U額時, P實=P額 ,正常發(fā)光

  (2)當U實

  (3)當U實>U額時,P實> P額,較亮

  實驗原理:根據(jù)公式P=UI,用電壓表測小燈泡兩端的電壓,用電流表測小燈泡中的電流,利用公式P=UI計算電功率,在額定電壓下測出的電功率就是額定功率。這是物理學(xué)中常用的一種間接測量方法,這種方法又被稱為“伏安法”。

  實驗結(jié)論:

  (1)不同電壓下,小燈泡的功率不同。實際電壓越大,小燈泡功率越大。

  (2)小燈泡的亮度由小燈泡的實際功率決定,實際功率越大,小燈泡越亮。


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