在测量小灯泡功率的实验中,根据电功率P=UI的公式,通过测量小灯泡两端的电压和小灯泡内的电流,可以计算出小灯泡的电功率,在额定电压下测得的电功率就是额定功率。
所以答案是:p=ui电压;当前;额定电压。
根据功率公式:P=UI,测量灯泡的额定功率,需要使灯泡两端的电压等于额定电压,测量此时的电流,然后根据公式P=UI计算出功率。
测量小灯泡电功率的方法和原理:根据P=IU,要测量小灯泡的电功率,需要测量流过小灯泡的电流I和小灯泡两端的电压U,这就需要在小灯泡上串联一个电流表,在小灯泡两端并联一个电压表。测量小灯泡在不同电压下的电功率,需要将滑动变阻器与小灯泡串联,通过改变滑动变阻器的滑片位置来改变小灯泡两端的电压和小灯泡内的电流。实验电路图如图7-10所示。
用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
根据电功率P=IU的公式,通过测量小灯泡的电流和电压,可以计算出小灯泡的功率。额定电压下测得的功率为额定功率。调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,使其略高于或低于额定电压,测量相应的电流值,计算出小灯泡无额定电压时的功率。
根据实验要求,设计了电路,绘制了实验电路图。然后根据电路图选择实验设备,接入电路进行实验。
(1)让小灯泡在额定电压下发光,测量小灯泡中的电流,计算小灯泡的功率。
(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,测量小灯泡内的电流,计算小灯泡的功率。
(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,测量小灯泡内的电流,计算小灯泡的功率。
设计下表,填写三个实验的数据。
分析实验现象和数据,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)灯泡消耗的实际功率随着施加在其上的电压而变化。电压越大,功率越大。
(3)当灯泡两端实际电压等于额定电压时,灯泡正常发光;当电压低于额定电压时,灯泡比正常发光时更暗;当电压高于额定电压时,灯泡比正常发光时更亮。
(4)灯泡的实际功率可能等于也可能不等于额定功率。
实验结束后,要对实验过程进行回顾和分析,思考实验过程中有没有不合理的地方,操作有没有失误,测量结果有哪些误差,并与同学交流。最后,我们应该写一份实验报告。
例1:一组学生探究哪些因素与灯泡的亮度有关。他们将9个不同规格的灯泡分别接入电路,使其都正常发光,分别用电压表和电流表测量灯泡正常发光时的电压和电流。这组学生仔细观察灯泡的亮度和暗度,将9个灯泡分成3组,每组的亮度和暗度相同,第一组最亮,第二组第二,第三组最暗。在实验中,
分析和解决方法:根据实验记录的数据,可以得到9个不同规格的灯泡正常发光时的电阻和功率。第二组三个灯泡的电阻分别为6、24、96,功率为6w;抵抗运动
(1)通过分析比较实验序号1和4、2和5、3和6的数据和观察到的现象,发现灯泡两端电压相同,但灯泡的电流、电阻、电功率和亮度不同。初步可以得出这样的结论:当灯泡两端电压相等时,通过灯泡的电流越大,功率越大,灯泡越亮。
(2)通过分析比较实验序号4和7、5和8、6和9的数据和观察到的现象,发现通过灯泡的电流相同时,灯泡两端的电压、电阻和电功率不同,可以得出初步结论:通过灯泡的电流相同时,灯泡两端的电压较大,灯泡的功率较大,灯泡较亮。
(3)进一步综合分析表3一、二、中的数据和观察到的现象,可以得出以下结论。
(a)灯泡两端的电压等于通过灯泡的电流的乘积,即灯泡的功率相等,灯泡的亮度相同;
(b)灯泡两端的电压和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由灯泡两端的电压和通过灯泡的电流的乘积决定,即灯泡的功率。
例2:“测量小灯泡额定功率”实验中,电路如图22页图7-19所示。小灯泡额定电压2.5V,电阻约10,电源为两节干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图7-20A中的元件连接成符合实验要求的电路(导线不能相互交叉)。
分析及解决方法:(1)连接电路前确定电压表和电流表的量程。选择电压表量程时,以灯泡的额定电压为准。本题小灯泡额定电压为2.5V为了提高读数的准确性,电压表选择0 ~ 3V的量程,将标有“-”和“3”的两个端子接入电路。选择电流表量程时,根据电路中可能出现的最大电流值(滑动变阻器的电阻接入电路时的电流为零),本题给出的电源是两节干电池,必须作为串联电池组使用。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,标有“-”和“0.6”的两个端子接在电路上。连接实验电路时,可以先连接。
(2)电路正确连接后,合上开关S,灯L不亮,说明灯泡没有电流,灯泡电路有开路或短路。
(3)由于电流表采用0 ~ 0.6A的量程,灯泡正常发光时,两端电压等于额定电压,U=2.5V,灯泡内的电流等于电流表的指示,I=0.26A,此时灯泡的额定功率等于实际功率,P=IU=0.26A 2.5V=0.65W .
从以上分析,我们可以得到:
(1)符合实验要求的连接电路如图7-21所示;
(2)开关S灯L不发光的原因可能是A、C、D;
(3)灯泡的额定功率L为0.65 W .
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