第十三章電功和電功率第二節(jié)電功率第3課時(shí)測量小燈泡的電功率1.

“伏安法”測量小燈泡的電功率的原理是

P＝UI

。P＝UI2.

用“伏安法”測量小燈泡電功率時(shí)，常常會(huì)串聯(lián)滑動(dòng)

變阻器，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用有：①

保護(hù)電路

；

②

改變小燈泡兩端的電壓大小

。保護(hù)電路改變小燈泡兩端的電壓大小3.

通過“伏安法”實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論：a.當(dāng)小燈泡兩端實(shí)際電壓等于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率

等

于

額定功率，此時(shí)燈泡

正常發(fā)光

；b.當(dāng)小燈泡兩端實(shí)際電壓大于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率

大

于

額定功率，此時(shí)燈泡

可能燒壞

；c.當(dāng)小燈泡兩端實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí)，實(shí)際功率

小

于

額定功率，此時(shí)燈泡

發(fā)光較暗

。等

于正常發(fā)光大

于可能燒壞小

于發(fā)光較暗【生活現(xiàn)象】在使用手電筒時(shí)，使用的時(shí)間越長，燈光

越暗，更換新電池后，手電筒的燈光又會(huì)變得很亮。【現(xiàn)象解釋】手電筒在使用過程中，隨著電池電量的消

耗，導(dǎo)致輸出電壓逐漸降低，實(shí)際電壓低于燈泡的額定電

壓，實(shí)際功率低于額定功率，燈光變得越來越暗。更換新

電池后，電池能提供穩(wěn)定且較高的電壓，實(shí)際功率變大，

燈光就會(huì)變亮。

探究點(diǎn)一伏安法測量小燈泡的電功率【例1】在用伏安法測小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為2.5

V，小明同學(xué)通過正確實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表所示，分析數(shù)據(jù)得到以下結(jié)論，其中說法正確的是（D）。電壓U/V1.522.53電流I/A0.250.290.320.35DA.

小燈泡的實(shí)際功率隨它兩端電壓的增大而減小B.

通過小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比C.

小燈泡的額定功率為4次功率的平均值D.

小燈泡的額定功率為0.8

W【思路點(diǎn)撥】因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大，因

此燈泡在不同電壓下的功率不同，只有燈泡兩端電壓為額

定電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的功率為額定功率。

伏安法測量小燈泡的電功率時(shí)，用電壓表測小燈泡

兩端電壓，用電流表測通過小燈泡的電流，通過實(shí)驗(yàn)得

到的數(shù)據(jù)來確定小燈泡兩端電壓與通過它的電流之間的

關(guān)系，從而得到相應(yīng)電功率的變化情況。探究點(diǎn)二小燈泡電功率的探究實(shí)驗(yàn)【例2】小華在“探究小燈泡的亮度與哪些因素有關(guān)”的

實(shí)驗(yàn)中，所用電源電壓恒為3

V，小燈泡上標(biāo)有“2.5

V”

字樣。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路連接完

整。如圖所示。（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭移到

最

左

（填“左”或“右”）端。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈

泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)。若電路中僅有一

處故障，則這個(gè)故障可能是

燈泡短路

。左燈泡短路（3）排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，小華進(jìn)行了4次測量，并將有

關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中。在第1次實(shí)驗(yàn)中小燈泡不亮

的原因是

小燈泡的實(shí)際功率太小

。次數(shù)電壓電流電功率亮度10.5

V0.12

A0.06

W不亮21.5

V0.20

A0.30

W偏暗32.5

V0.30

A正常42.8

V0.32

A0.90

W更亮小燈泡的實(shí)際功率太?。?）①分析表中信息可知，小燈泡的額定功率

為

0.75

W。②實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論：小燈泡的實(shí)際電功率

越大

，燈泡

越亮。0.75越大【思路點(diǎn)撥】連接電路時(shí)電壓表要選擇合適的量程，

還要注意滑動(dòng)變阻器的連接方式，通常在閉合電路前，

滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭應(yīng)調(diào)至最大阻值位置，以保護(hù)電路元

件。燈泡不亮，可能是電路故障，也可能是實(shí)際功率太

小，亮度太暗。要結(jié)合電壓表、電流表是否有示數(shù)判斷

故障具體原因。

在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)方案，再將電路連

接完整，分析選用的電壓表、電流表量程是否合理，準(zhǔn)

備完畢后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作，讀數(shù)并分析

處理數(shù)據(jù)，同時(shí)也需要注意排查故障，了解產(chǎn)生故障的

原因。1.

要測量一規(guī)格為“2.5

V

0.3

A”小燈泡的額定功

率，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，按照電路圖連接電路，經(jīng)開關(guān)試

觸電路連接正確。閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭

P，眼睛應(yīng)觀察（

B

）。A.

電流表的量程B.

電壓表的示數(shù)C.

小燈泡是否發(fā)光D.

變阻器滑動(dòng)頭的位置B第1題圖2.

小華做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，小燈泡的功率在1.5

W左右?，F(xiàn)有電源（電壓保持不變）、待測小燈泡（標(biāo)有“0.3

A”字樣）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器（標(biāo)有“20

Ω

2

A”字樣）、開關(guān)及導(dǎo)線若干。他正確連接電路，實(shí)驗(yàn)步驟正確，剛閉合開關(guān)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.2

A，電壓表示數(shù)如圖甲所示。他繼續(xù)實(shí)驗(yàn)使小燈泡正常發(fā)光，發(fā)現(xiàn)無法讀出小燈泡的額定電壓。于是他重新連接電路后（電壓表量程不變），移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，發(fā)現(xiàn)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓表的示數(shù)如圖乙所示。（1）圖甲中電壓表所接量程為

0～3

V。0～3（2）請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息計(jì)算出電源電壓U＝

6

V

，小燈

泡的額定功率P燈＝

1.59

W

。6

V1.59

W3.

物理課堂上婷婷用一只標(biāo)有“2.5

V”的小燈泡做測量

小燈泡的電功率的實(shí)驗(yàn)，正確連接如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)

中各元件都完好，電源電壓保持4.5

V不變。第3題圖（1）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，控制小燈泡兩端

電壓達(dá)到不同值，將相關(guān)數(shù)據(jù)和發(fā)光情況記錄下來。則小

燈泡的額定功率是

0.5

W。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，得出結(jié)論：小燈泡的實(shí)際功

率越

大

（填“大”或“小”），燈泡越亮。0.5

大（3）根據(jù)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在分析論證過程中，勤于

思考的婷婷同學(xué)發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓

與電流的比值不一樣，你認(rèn)為其主要原因是燈泡的電阻

隨

溫度

的變化而變化。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電壓/V0.51.02.02.53.0電流/A0.100.130.150.200.23亮度弱暗較亮亮很亮溫度4.

某小組同學(xué)在做“測定額定電壓為2.5

V的小燈泡的額

定電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓保持不變，部分電路連接

如圖甲所示。第4題圖（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示電路連接完整，要

求：滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)，電壓表示數(shù)變大。如圖所示。（2）連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)

頭，使電壓表的示數(shù)剛好為2.5

V，電流表示數(shù)如圖乙所

示，則小燈泡的額定功率為

0.9

W。0.9（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組同學(xué)對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行誤差分

析，考慮到電壓表中也有電流通過，該電路所測小燈泡的

額定電功率與真實(shí)值相比

偏大

（填“偏大”或“偏

小”）。偏大5.

小麗在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材

有：電壓恒為3

V的電源、小燈泡（額定電壓為2.5

V）、

電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。第5題圖（1）如圖甲所示是小麗連接的實(shí)物電路，圖中有一根導(dǎo)

線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“?”，并補(bǔ)畫出

正確的連線。如圖所示。（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭應(yīng)該移動(dòng)到

最

左

（填“最左”或“最右”）端。最

左（3）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表

無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路的故障可能是

B

。A.

燈泡短路B.

燈泡斷路C.

滑動(dòng)變阻器短路D.

滑動(dòng)變阻器斷路B（4）電路故障排除后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑

動(dòng)頭，電流表指針如圖乙所示，則此時(shí)通過小燈泡的電流

是

0.14

A。0.14（5）某次實(shí)驗(yàn)中，小燈泡發(fā)光，此時(shí)電壓表的示數(shù)為2.0

V，為了測量小燈泡的額定電功率，這時(shí)應(yīng)該向

右

（填“左”或“右”）端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭。右（6）小麗根據(jù)記錄的多組數(shù)據(jù)，畫出了通過小燈泡的電

流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像（如圖丙所示），則小燈

泡的額定功率為

0.625

W。0.625（7）小麗根據(jù)小燈泡的I－U圖像（如圖丙所示），分析

出小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而

增大

（填“增

大”“減小”或“不變”），你認(rèn)為原因是

電壓越大，

小燈泡發(fā)光越亮，燈絲溫度越高，電阻越大

。增大電壓越大，

小燈泡發(fā)光越亮，燈絲溫度越高，電阻越大

6.

小楓同學(xué)利用如圖甲所示的器材測量小燈泡的電功

率，其中器材有三節(jié)干電池、額定電壓為2.5

V的小燈

泡、“35

Ω

1

A”的滑動(dòng)變阻器、已調(diào)零準(zhǔn)確的電流表

和電壓表、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干。第6題圖（1）小楓同學(xué)接錯(cuò)了一根導(dǎo)線，請(qǐng)你在這根導(dǎo)線上打

“?”，并補(bǔ)畫出正確的那根導(dǎo)線。如圖所示。（2）小楓同學(xué)連接好電路后，按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的

額定功率是

0.7

W。0.7（3）小楓同學(xué)在閉合開關(guān)后就記錄下第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，此時(shí)燈泡不發(fā)光，原因是

小燈

泡的實(shí)際電功率太小

，其中有一組數(shù)據(jù)明顯存在錯(cuò)誤，

這組數(shù)據(jù)是第

2

（填數(shù)據(jù)序號(hào)）組；本實(shí)驗(yàn)的電源電

壓是

4.2

V。若小楓還想得到第6組數(shù)據(jù)，則小燈泡和

滑動(dòng)變阻器的功率之比不得大于

5∶2

。小燈

泡的實(shí)際電功率太小24.25∶2序號(hào)12345U/V0.71.62.12.52.8I/A0.10.150.260.37.

小華在做“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室有

如下器材：電源（電壓恒為6

V）、小燈泡L（額定電壓為

3

V）、電流表、電壓表、開關(guān)、規(guī)格分別為“10

Ω

1

A”的滑動(dòng)變阻器R1和“30

Ω

0.5

A”的滑動(dòng)變阻器R2各

一個(gè)，導(dǎo)線若干。第7題圖（1）電路如圖所示，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，而

電壓表示數(shù)為零，燈不發(fā)光，則故障原因可能是

小燈泡

短路

。小燈泡

短路第7題圖（2）排除故障后，按正確操作測得的數(shù)據(jù)如下表所示，

則小華選用的滑動(dòng)變阻器為

R2

（填“R1”或

“R2”）；小燈泡的額定功率為

0