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第3章
能量的轉化與守恒
第6節 電能
第3課時 測量小燈泡的電功率
一、實驗目標
1.測量不同電壓下小燈泡的電功率。
2.學習使用電流表和電壓表測用電器功率的方法。
3.了解用電器的功率跟用電器兩端的電壓有關，加深對額定電壓和額定功率的理解。
二、實驗器材
電源
開關
導線
電流表
電壓表
小燈泡（3V）
滑動變阻器
三、實驗原理及電路圖
實驗原理：
電路圖：
P =UI
電壓表、電流表的作用和接法
電壓表測小燈泡兩端的電壓，并聯在小燈泡兩端，電流“正進負出 ”。
電流表測通過小燈泡的電流，串聯在電路中，電流“正進負出”。
滑動變阻器的作用和接法
滑動變阻器的作用：保護電路，調節小燈泡兩端的電壓。
滑動變阻器的接法：“一上一下”選擇接線柱。
四、實驗步驟
1.按正確的電路圖連接電路。
2.檢查電路無誤后閉合開關。調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓恰好等于燈泡的額定電壓，讀出并記錄此時電壓表、電流表的示數，記錄燈泡的發光情況。
3.調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的1.2 倍(3.6V)。觀察、記錄小燈泡的亮度（相對于額定電壓下的亮度），讀出并記錄此時電壓表、電流表的示數。
4.調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓約為小燈泡額定電壓的0.8 (2.4V) 。觀察、記錄小燈泡的亮度（相對于額定電壓下的亮度），讀出并記錄此時電壓表、電流表的示數。
5.計算出三種情況下小燈泡的功率。
序號 電壓（伏） 電流（安） 功率（瓦） 燈泡亮度變化
1 3 0.3
2 3.6 0.32
3 2.4 0.26
序號 電壓（伏） 電流（安） 功率（瓦） 燈泡亮度變化
1 3 0.3 0.9 正常發光
2 3.6 0.32 1.152 很亮
3 2.4 0.26 0.624 較暗
六、實驗結論
(1)當小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率等于額定功率，小燈泡正常發光。
(2)當小燈泡兩端的電壓高于額定電壓時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發光很亮。
(3)當小燈泡兩端的電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際功率小于額定功率，小燈泡發光較暗。
思考：如果一再降低或一再提高小燈泡兩端的電壓，將會出現什么情形？
一再降低小燈泡兩端的電壓，小燈泡會越來越暗，直至不發光。
一再提高小燈泡兩端的電壓，小燈泡會越來越亮，可能會燒壞小燈泡。
七、實驗注意事項
連接電路時，開關要斷開，防止由于電路連接錯誤而發生短路，損壞電路元件。
閉合開關前，要將滑動變阻器的滑片移動到阻值最大位置， 以防止電路中電流過大，損壞電路元件。
（1）開關
（2）滑動變阻器
調節小燈泡兩端的電壓時， 要緩慢移動滑片，保證實際電壓不高于小燈泡額定電壓的1.2倍，以防實際電壓過大而燒壞小燈泡；同時，小燈泡兩端的電壓高于其額定電壓時，通電時間不能太長，否則容易燒壞小燈泡。
（3）調節電路
八、可能發生的故障及原因
(1)電流表或電壓表的指針反向偏轉
(2)電壓表無示數，電流表示數偏大
(3)電壓表指示電源電壓，電流表無示數
電流表或電壓表的正、負接線柱接反了
原因
故障
小燈泡短路
小燈泡開路或電流表與電壓表位置顛倒
(4)電流表示數較大且不可變，電壓表示數為電源電壓
(5)電流表示數很小且不可變，電壓表示數較小
(6)電壓表和電流表都無示數
將滑動變阻器接入電路中時使用了上面兩個接線柱或滑動變阻器短路
將滑動變阻器接入電路中時使用了下面兩個接線柱
滑動變阻器開路
原因
故障
甲燈標有“PZ 220V 40W”字樣，乙燈標有“PZ 220V 100W ”字樣，將兩盞燈并聯接在電壓為220V的電路中，比較兩燈的亮度。
演示實驗1：
結論：額定電壓相同的燈泡并聯時，P額 大的燈泡亮。
九、比較燈泡的亮度
將上述兩燈串聯接在電壓為 220 V的電路中，比較兩燈的亮度。
演示實驗2：
結論：額定電壓相同的燈泡串聯時， P額 小的燈泡亮。
比較兩個燈泡的亮度，應比較它們的實際功率，實際功率大的燈泡亮。
實驗原理 :
課堂小結
電路圖：
實驗步驟：
連接電路
檢查電路
調節電路（等于、高于、低于額定電壓）
P=UI
實驗結論 :
實際電壓等于而額定電壓，燈泡正常發光；
實際電壓高于而額定電壓，燈泡發光很亮；
實際電壓低于而額定電壓，燈泡發光較暗。
注意事項:
開關、滑動變阻器、調節電路
可能的故障及原因
燈泡亮度的比較：比較實際功率，實際功率大的燈泡亮。
課堂測評
1.在“測定小燈泡的電功率”實驗中，操作時手和眼睛的合理分工是：手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察(　　)
A.電壓表的示數
B.電流表的示數
C.燈泡是否發光
D.變阻器滑片的位置
A
課堂測評
2.在“伏安法測電功率”的實驗中，滑動變阻器不能起到的作用是(　　)
A.改變被測燈泡的額定功率
B.改變被測燈泡兩端的電壓
C.改變電路中的電流
D.保護電路
A
3.如圖是小紅在測量小燈泡電功率時連接實驗器材的情況，其中錯誤的是(　　)
A.電流表沒有串聯接入電路中
B.電壓表沒有與燈泡并聯
C.滑動變阻器的接線柱的連接
D.開關沒有串聯接入電路中
C
課堂測評
課堂測評
4.在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，小明按圖連接好電路，閉合開關后，發現無論怎樣調節滑動變阻器，小燈泡都不亮，電流表、電壓表均無示數。下列對故障原因的猜測不正確的是(　　)
A.小燈泡處短路，電路其他地方完好
B.電流表處開路，電路其他地方完好
C.滑動變阻器處開路，電路其他地方完好
D.連接電源處開路，電路其他地方完好
A
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