檢測小燈泡電功率的探索性實驗 實驗目的:檢測小燈泡在不同電流下工作時的電功率。 實驗原理:根據公式P=UI,用電流表測量小燈泡兩端的電流,用電壓表測量小燈泡內的電壓,利用公式P=UI估算出電力。 在額定電流下測得的電功率就是額定功率。 這是數學上常用的一種間接檢測方法測小燈泡電功率的方法,這些方法也稱為“伏安法”。 實驗電路:根據實驗目的和原理,設計如下電路。 實驗設備:小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、電線。 設備說明:用電壓表和電流表測量通過小燈泡的電壓和其兩端的電流。 由于需要檢測不同電流下的功率,因此需要在電路中連接一個滑動變阻器來改變小燈泡兩端的電流。 實驗步驟:(1)根據電路圖連接電路; (2)合上開關,調節滑動變阻器,使小燈泡兩端電流剛好等于小燈泡額定電流2.5V,觀察小燈泡的照度,記錄電壓表和電流表指示 . (3)調節滑動變阻器,使小燈泡兩端的電流約等于小燈泡額定電流的1.2倍。 觀察小燈泡的色溫變化,并記錄此時電壓表和電流表的讀數(注意:小燈泡兩端的電流不要超過其額定電流太多)。 (4)調節滑動變阻器,使小燈泡兩端的電流約等于小燈泡額定電流的0.8倍。 觀察小燈泡的色溫變化測小燈泡電功率的方法,記錄此時電壓表和電流表的讀數。
(5)估算三種情況下小燈泡的電功率。 (6)切斷電路,整理設備。 實驗數據(記錄)形式: 照明條件實驗要求 電壓(A) 電流(V) 電功率(W) 小燈泡在額定電流下正常工作 0.32.50.75 小燈泡兩端電流即為額定電流1.2 極亮 0.4 端子電流比額定電流高0.4 注:實驗時應注意以下幾點: (1)電源電流應低于小燈泡的額定電流。 例如,測量額定電流為2.5的小燈泡的電功率時,至少要串聯兩節干電池作為電源。 (2)電流表的阻值應小于燈泡的額定電流,電壓表的阻值應小于燈泡的正常工作電壓。 (3)滑動變阻器允許的最大電壓低于燈泡的正常工作電壓,并且滑動變阻器的最大內阻應與小燈泡相近,這樣調節效果才顯著。 (4)根據串聯分壓原理進行判別,準確熟練地調節滑動變阻器,使小燈泡在等于額定電流、略低于額定電流和高于額定電流三種情況下都能發光。額定電流。 特別是在做第二次實驗時,需要仔細調節滑動變阻器,以免實驗電流超過額定電流太多而燒壞燈泡。 (5)開始接通電路時,應將開關斷開,合上開關前,應將滑動變阻器的滑塊置于最大阻值處。 (6)開始實驗前應對電路進行測試和觸摸。 實驗結束后,應先斷開開關,然后布置電路。 分析演示:通過公式P=IU估算小燈泡的功率。
(將估算結果填入表中,通過分析比較得出)對額定電功率與實際電功率進行分析比較,比較燈泡明暗與電功率的關系。 實驗推論:(1)不同電流下,小燈泡的功率不同。 實際電流越大,小燈泡的功率就越大。 (2)小燈泡的色溫由小燈泡的實際功率決定,實際功率越大,小燈泡越亮。 實驗拓展:測量小燈泡的電功率和伏安法測量內阻的兩個實驗有相似之處,也有顯著差異。 對列表進行比較和分析。 電流表、電源、滑動變阻器、開關、電線、測內阻或小燈泡電路圖同上,對檢測結果進行分析比較和分析。 測量內阻是通過多次測試取平均值推導出人體內阻,但電功率不能平均。 伏安法是通過多次測試來測量小燈泡的內阻并取平均值來減少偏差,而小燈泡的測量電功率為什么不能平均呢? 隨著小燈泡兩端電流和通過小燈泡的電壓的變化,小燈泡的功率也在變化。 不同的電流下,小燈泡的電功率是不同的,而小燈泡的實際功率是不斷變化的,所以求平均功率值是沒有意義的。 為了比較小燈泡在不同電流下的功率和發光情況,電功率不能平均。