3 测量小灯泡的电功率-【帮课堂】九年级科学上册同步学与练（华师大版）

【实验目的】用伏安法测量小灯泡的电功率，进一步理解额定功率和实际功率的联系和区别。 【设计与进行实验】 1、实验器材：电源、导线、开关、小灯泡（额定电压2.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器； 2、实验原理： 3、实验步骤： （1）将电压表和电流表指针调零，断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数依次为2.5V、2V和3V，依次记下电压表示数U和对应的电流表示数I，分别将U、I记录在表格中； （3）观察并比较三次小灯泡的发光情况，将现象记录在表格中。 【分析和结论】 （1）当，灯泡正常发光； （2）当，灯泡发光较暗； （3）当，灯泡发光很亮； 【交流与讨论】 （1）滑动变阻器的作用：保护电路、改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，从而改变灯泡的电功率； （2）连接电路前，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应滑动到阻值最大处； （3）电表量程及滑动变阻器规格的选取； （4）使小灯泡正常发光的操作：移动滑片，观察电压表示数，当电压表示数等于小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光； （5）动态电路分析； （6）小灯泡的U－I图像不是直线（或不同电压下小灯泡电阻不同）的原因：灯丝电阻随温度的升高而增大。 （7）灯泡亮暗程度与实际功率关系：小灯泡的亮暗由小灯泡实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮； （8）实验中改变小灯泡两端电压的方式：通过移动滑动变阻器连入电路的阻值大小； （9）伏安法测电阻和伏安法测电功率的异同点 相同点： ①实验电路相同； ②实验方法相同，都是伏安法； ③测量的物理量相同，都是测量电流和电压。 不同点： ①实验原理不同，测电阻的实验原理是，测电功率的实验原理是； ②实验数据处理方式不同，测电阻中，处理数据，多次测量求平均值减小实验误差；而测电功率的实验中多次实验是寻找在不同电压下的实际电功率与灯泡亮度之间关系。 （10）多次测量的目的 ①在测量小灯泡电功率实验中，多次测量的目的是为了研究小灯泡的亮度（或电功率）与小灯泡两端电压的关系； ②在测量小灯泡电阻的实验中，多次测量的目的是研究小灯泡的电阻是否与温度有关； ③在测量定值电阻阻值的实验中，多次测量的目的是为了求平均值，以减小实验误差； （11）不能用多次测量求电功率平均值作为小灯泡的额定功率的原因：忽略了温度对小灯泡电阻的影响，即小灯泡两端电压改变，实际功率也改变； 实验中电路故障分析 故障 现象 故障原因 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂 闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良 ②电流表和电压表的位置互换了 电表问题 电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转 电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了 电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低 电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路 滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻 无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置 1、在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所选小灯泡的额定电压为。 （1）如图甲是测量小灯泡的电功率的电路图。正确连接电路，闭合开关后，电压表和电流表都没有示数，电路故障可能是 ； A．滑动变阻器短路       B．电流表断路       C．电压表断路 （2）排除故障后，实验中，电压表的示数为，小雨为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，直至小灯泡正常发光，此时电流表的示数为，则小灯泡额定功率为 ； （3）小雨的电流表坏了，老师给他一个已知最大阻值为的滑动变阻器、一个阻值未知的定值电阻、电压保持不变的电源、若干开关和导线，小雨重新设计了如图乙所示的电路图，按电路图连接电路，并正确测出小灯泡的额定功率。具体实验步骤如下： ①断开开关，闭合开关和，调节滑动变阻器的滑片至端，电压表的示数为；再将滑片调至端，电压表示数为，则 ；（用、和表示） ②断开开关和，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为