1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?BR>1)測(cè)定小燈泡額定電壓下的電功率;
2)測(cè)定小燈泡略高于額定電壓下的電功率;
3)測(cè)定小燈泡略低于額定電壓下的電功率。
2. 實(shí)驗(yàn)原理:P=UI
應(yīng)測(cè)量的物理量:小燈泡兩端的電壓U,和通過的電流I。
3. 實(shí)驗(yàn)方法:伏安法
伏安法測(cè)小燈泡的電功率:
實(shí)驗(yàn)電路圖 | ![]() | ||||||||||||||||||||
實(shí)驗(yàn)器材 | 電源、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、小燈泡、燈座、開關(guān)、導(dǎo)線若干 | ||||||||||||||||||||
實(shí)驗(yàn)步驟 | (1)按設(shè)計(jì)的電路圖連接實(shí)物,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格 (2)檢查電路無誤后,閉合開關(guān)s,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,觀察電壓表的示數(shù)。當(dāng)電壓表的示數(shù)等于小燈泡的額定電壓時(shí),停止滑動(dòng),并記下電流表的示數(shù) (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的發(fā)光情況,并記下電壓表和電流表的示數(shù) (4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端的電壓低于額定電壓的1/5,觀察小燈泡的發(fā)光情況,并記下電壓表和電流表的示數(shù) (5)整理實(shí)驗(yàn)器材 | ||||||||||||||||||||
實(shí)驗(yàn)表格 |
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實(shí)驗(yàn)結(jié)論 | U實(shí)=U額,P實(shí)=P額,正常發(fā)光; U實(shí)>U額,P實(shí)>P額,比正常發(fā)光更亮; U實(shí)<U額,P實(shí)<P額,比正常發(fā)光更暗。 | ||||||||||||||||||||
注意事項(xiàng) | (1)選擇的器材規(guī)格要合適,例如滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流要大于燈泡的額定電流; (2)連接電路時(shí)開關(guān)斷開,滑動(dòng)變阻器滑到阻值最大處; (3)使小燈泡的電壓高于額定電壓時(shí),要注意觀察電壓表示數(shù)的變化,以免電壓過高,燒壞小燈泡 |
伏安法測(cè)電阻與測(cè)功率的異同點(diǎn):
測(cè)小燈泡的電功率 | 測(cè)電阻 | ||
相同點(diǎn) | 所測(cè)物理量 | 燈泡兩端的電壓(U)和通過燈泡的電流(I) | |
電路圖 | ![]() | ||
連入電路時(shí) | 開關(guān)斷開,滑動(dòng)變阻器位于阻值最大處 | ||
不同點(diǎn) | 原理 | P=UI | ![]() |
計(jì)算公式 | P=UI | ![]() | |
滑動(dòng)變阻器作用 | 保護(hù)電路,控制燈泡兩端電壓 | 保護(hù)電路,改變電路中的電流 |
(1)伏安法測(cè)功率;瑒(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和控制燈泡兩端電壓。多次測(cè)量的目的是為了測(cè)量不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率,不是為了多次測(cè)量求平均值。所以設(shè)計(jì)的表格中沒有“平均功率” 這一欄。
(2)伏安法測(cè)定值電阻時(shí),滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電路中的電流和電阻兩端電壓,因電阻阻值不變,這是為了多測(cè)幾組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值,多測(cè)幾次電阻值,用多次測(cè)量求平均值來減小誤差。
(3)伏安法測(cè)小燈泡電阻時(shí),由于燈絲電阻大小與溫度有關(guān)。在不同的工作狀態(tài)下,小燈泡溫度不同。燈絲電阻也不同。因此測(cè)燈絲電阻時(shí)滑動(dòng)變阻器的作用是為了保護(hù)電路和改變電路中的電流,不是為了多次測(cè)量求平均值。
“伏安法測(cè)功率”中常見故障及排除:
“伏安法測(cè)功率”是電學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中,容易出現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)故障,對(duì)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)故障又束手無策,因此,能夠找出實(shí)驗(yàn)故障是做好實(shí)驗(yàn)的 “法寶”。下面就同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中易出現(xiàn)的故障從以下幾方面進(jìn)行分析。
1.器材選擇不當(dāng)導(dǎo)致故障
故障一:電流表、電壓表指針偏轉(zhuǎn)的角度小。
[分析原因]①電壓表、電流表量程選擇過大;②電源電壓不高。
[排除方法]選擇小量程,如果故障還存在,只有調(diào)高電源電壓。實(shí)驗(yàn)中若電表指針偏轉(zhuǎn)的角度太小,估讀電流或電壓時(shí)由于視覺造成的誤差將增大。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,選擇量程時(shí)既不能使電表指針超過最大刻度,又要考慮到每次測(cè)量時(shí)應(yīng)該使電表指針偏過刻度盤的中線。
2.器材連接過程中存在故障
故障二:電壓表、電流表指針反向偏轉(zhuǎn)。
[分析原因]兩表的“+”“-”接線柱接反了,當(dāng)電流從“一”接線柱流入時(shí),指針反向偏轉(zhuǎn),甚至出現(xiàn)指針打彎、損壞電表的情況。
[排除方法]將兩電表的“+”“-”接線柱對(duì)調(diào)。
故障三:滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)時(shí),電表示數(shù)及燈泡亮度無變化。
[分析原因]滑動(dòng)變阻器連接有誤,沒有遵循“一上一下”的接線原則,把滑動(dòng)變阻器接成了定值電阻。
[排除方法]遵循“一上一下”原則正確連接滑動(dòng)變阻器。
故障四:滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)時(shí),電表示數(shù)都不變,燈泡極亮且亮度無變化。
[分析原因]滑動(dòng)變阻器的連接有誤,沒有遵循“一上一下”的接線原則,且滑動(dòng)變阻器在電路中的阻值為零。
[排除方法]遵循“一上一下”的原則正確連接滑動(dòng)變阻器。
故障五:剛接好最后一根導(dǎo)線,燈泡立即亮了。
[分析原因]連接電路的過程中,開關(guān)沒有斷開。
[排除方法]連接時(shí)注意斷開開關(guān),保護(hù)電路。
3.元件損壞導(dǎo)致故障
故障六:閉合開關(guān)后,燈不亮,電流表


[分析原因]電路中存在開路:①接線柱接觸不良; ②電路中電源、電流表、開關(guān)或變阻器可能損壞;③連接導(dǎo)線可能斷開。
[排除方法]可先把各接線柱擰緊,若還不行,用一根導(dǎo)線讓各元件依次短路,找出故障位置。
故障七:閉合開關(guān),燈不亮,電流表幾乎沒有示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)。
[分析原因]可能是燈泡燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良。
[排除方法]更換燈泡或使燈座與燈泡接觸良好。
利用電能表和停表測(cè)家用電器的功率:
1. 實(shí)驗(yàn)原理:

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:
在家庭電路中,家用電器消耗的電能可以由電能表進(jìn)行測(cè)量。每只電能表上標(biāo)有該電能表上的轉(zhuǎn)盤每千瓦的轉(zhuǎn)數(shù)。例如,一只電能表標(biāo)著3000r/(kW?h),這表示每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3000 轉(zhuǎn)。利用盤面上的這個(gè)參數(shù)可以測(cè)定家用電器的功率。
3.實(shí)驗(yàn)步驟要測(cè)量某家用電器的功率,可只讓它在電路中工作,將其他用電器關(guān)掉。觀察電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)N,同時(shí)用停表測(cè)出所用的時(shí)間t(s),若以上述電能表為例,則該電器的功率大小為


還有一種電子式電能表,其表盤上“n imp/(kW? h)”的含義是每消耗1kW?h的電能,指示燈閃爍n 次。若測(cè)得某用電器工作時(shí)間t內(nèi)指示燈閃爍了N次,則該用電器的功率為

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