测量小灯泡解析电功率是如何计算的 - 全文

　　在测定小灯泡功率的实验中，根据电功率的公式P=UI，测出小灯泡两端的电压和小灯泡中的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，在额定电压下测出的电功率就是额定功率．

　　故答案为：P=UI；电压；电流；额定电压．

　　根据功率公式：P=UI，要测量灯泡的额定功率，需使灯泡两端的电压等于额定电压，测出此时的电流，然后根据公式P=UI计算出功率即额定功率．

　　测量小灯泡的电功率的方法和原理：根据P=IU，要测量小灯泡的电功率，需要测量通过小灯泡的电流I和小灯泡两端的电压U，这就需要电流表和小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端．要测量小灯泡在不同电压下的电功率，就需要滑动变阻器和小灯泡串联，通过改变滑动变阻器的滑片位置，改变小灯泡两端的电压和小灯泡中的电流．实验电路图如图7-19所示．

　　

　　用电压表和电流表测量小灯泡的电功率

　　根据电功率的公式P=IU，测出小灯泡的电流和电压，就可以计算得出小灯泡的功率．在额定电压下测出的功率就是额定功率．调节滑动变阻器改变小灯泡两端的电压，使它略高于或略低于额定电压，测出对应的电流值，就可以计算出小灯泡不在额定电压下的功率．

　　根据实验的要求，自己设计出电路，并画出实验电路图．然后按电路图选择实验器材并将器材连接成电路，进行实验．

　　（1）使小灯泡在额定电压下发光，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡的功率．

　　（2）使小灯泡上的电压约为额定电压的1．2倍，观察小灯泡的发光情况，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡的功率．

　　（3）使小灯泡上的电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，测出小灯泡中的电流，算出小灯泡的功率．

　　设计如下的表格，把三次实验数据填写在表格里．

　

　　分析实验现象和实验数据，归纳得出实验结论：

　　（1）小灯泡的发光情况由实际功率决定，功率越大，灯泡越亮；。

　　（2）灯泡实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变．电压越大，功率越大；

　　（3）灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时更亮．

　　（4）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率．

　　实验结束后，要对实验过程进行回顾和分析，思考在实验过程中还有没有不合理的地方，操作中有没有什么失误，测量结果有哪些误差，并和同学进行交流．最后写出实验报告．

　　例题1：

　　某小组同学探究小灯泡发光时的亮度与哪些因素有关．他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得小灯泡正常发光时的电压和电流．该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第—组最亮，第二组其次，第三组最暗．实验中记录的有关数据分别如表—、表二、表三所示．

　

　　分析与解答：

　　根据实验中记录的数据可以得出九只规格不同的灯泡正常发光时的电阻和功率．第一组三只灯泡的电阻依次是3Ω、12Ω和48Ω，功率都是12W；第二组三只灯泡的电阻分别是6Ω、24Ω和96Ω，功率均是6W；第三组三只灯泡的电阻分别是3Ω、12Ω和48Ω，功率都是3W．

　　（1）分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象，灯泡两端电压相同，灯泡的电流、电阻、电功率和亮度均不同，归纳可得出的初步结论是：当灯泡两端的电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡的功率越大，灯泡越亮．

　　（2）分析比较实验序号4与7、5与8、6与9的数据及观察到的现象，通过灯泡中的电流相同，灯泡两端的电压、电阻和电功率都不同，归纳可得出的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡的功率越大，灯泡越亮．

　　（3）进—步综合分析表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，归纳可得出如下结论．

　　（a）灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积相等，即灯泡的功率相等，灯泡的亮度相同；

　　（b）灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积越大，即灯泡的功率越大，灯泡越亮，小灯泡发光时的亮度是由灯泡两端电压和通过灯泡电流的乘积，即灯泡的功率决定的．

　　例题2：

　　在“测定小灯泡额定功率”的实验中：电路如22页图7-19所示，小灯泡的额定电压为2．5V，电阻约为10Ω，电源为两节干电池．

　　（1）请用笔画线代替导线，将图7-20甲中的元件连成符合这个实验要求的电路（连线不能交叉）．

　

　　分析与解答：

　　（1）在连接电路之前要确定电压表和电流表所使用的量程．选择电压表的量程时，以灯泡的额定电压为依据．本题中，小灯泡的额定电压为2．5V，为提高读数的准确性，电压表选择使用0～3V量程，把标有“—”和“3”的两个接线柱连入电路．选择电流表的量程时，以电路中可能出现的最大电流值（滑动变阻器连入电路的电阻为零时的电流）为依据．本题中给出的电源是两节干电池，必须组成串联电池组使用，电源电压为3V，电路中可能出现的最大电流，电流表选择使用0～0．6A的量程，把标有“-”和“0．6”的两个接线柱接入电路中．连接实验电路时，可先把电池组、开关、滑动变阻器、小灯泡和电流表连接成串联电路，最后把电压表并联接在小灯泡两端．

　　（2）正确连好电路后，闭合开关S，灯L不亮，说明灯泡中没有电流通过，灯泡电路出现了开路或短路．

　　（3）由于电流表使用的是0～0．6A量程，灯泡正常发光时，两端电压等于额定电压，U=2．5V，灯泡中的电流等于电流表的示数，I=0．26A，灯泡的额定功率等于此时的实际功率，P=IU=0．26A×2．5V=0．65W．

　　由以上分析可得：

　　（1）连成的符合实验要求的电路如图7-21所示；

　　（2）闭合开关S灯L不发光的故障原因可能有A、C、D；

　　（3）灯泡L的额定功率为0.65W．