测小灯泡电功率（电学实验必备）

物理好教师 2019-01-27

重点知识

1. 电功率定义：电流在单位时间内所做的功.

2. 物理意义：表示电流做功快慢的物理量.

3. 电功率计算公式：

（适用于所有电路）

对于纯电阻电路可推导出：

①串联电路中常用公式：

②并联电路中常用公式：

③无论用电器串联或并联,计算总功率常用公式:

4. 单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kW）

5. 额定电压和额定功率：

额定电压：用电器正常工作时的电压.

额定功率：用电器在额定电压下的功率（灯泡亮度则取决于灯泡实际功率的大小）

实验精华速览与补充

主题：测量小灯泡电功率的探究实验

1.实验目的：测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率.

2.实验原理：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，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”.

3.实验电路：根据实验的目的和原理设计如下电路：

4.实验器材：小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线.

说明：因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压

5.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.

6.实验数据（记录）表格

注意：在进行实验时应该注意以下几点：（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）电压表的量程应该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、略高于额定电压和低于额定电压三种条件下发光. 尤其是在做第二次实验时，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毁了灯泡.（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.

分析论证：由公式P=UI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灯泡的亮暗程度与电功率间的关系）

7.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.

8.实验拓展：测小灯泡的电功率和用伏安法测电阻两个实验有相似之处，也有明显区别，列表对比分析如下：

重要说明：（1）测量定值电阻

的阻值时，三次电压、电流值，算出三次

的阻值求平均值，目的是为了减小实验误差.（2）测小灯泡L电阻时要测出三次电压、电流值，算出三次小灯泡的阻值，但不能求平均值，因为小灯泡的亮度、电流、电压变化时，温度是变化的，从而使电阻变化，测量三次的目的是为了观察当电流、电压变化时，小灯泡的电阻随温度变化情况.（3）测小灯泡的电功率为何也不能求平均值？随着小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流的改变，小灯泡的功率也在改变，不同的电压下，小灯泡的电功率不同，小灯泡的实际功率是不断变化的，因此求功率的平均值是没有意义的，此实验是为了比较在不同电压下小灯泡的功率和发光情况，所以测电功率不能求平均值.