实验:测量小灯泡电功率
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发布时间:2024-10-01 10:33
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时间:2024-11-01 22:58
我们在前面的内容中,了解了电学中的“功”和“功率”的概念,即电功和电功率。那么,今天我们就来一起做一个实验——测量小灯泡的电功率。一起探究一下小灯泡的电功率有什么特点?
我们都知道,小灯泡铭牌上标注的是其额定电压、额定电流、额定功率等信息。在实际的电路中,小灯泡的功率变化又有什么规律呢?
请大家快快搬好小板凳,一起来进行今天有趣的实验探究吧。
一、实验目的
测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
二、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 P=UI 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”。
三、实验电路
根据实验的目的和原理设计如下图所示电路。
四、实验器材
小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
五、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。
六、实验数据
将所得的的实验数据进行整理,记录在表格中。表格如下所示。
七、实验注意事项
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 2.5V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。
八、实验分析论证
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问题,比较灯泡的亮暗程度与电功率间的关系。
其如下所示:
九、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。
十、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,列表对比分析如下表所示。
好了,关于“测量小灯泡的电功率”的重要实验的基本内容到这里就结束了,大家有什么不懂得或者是不会的,亦或是有什么好的意见或建议,欢迎留言或私信,谢谢大家!!!