[妙手测量小灯泡的电功率]测量小灯泡的电功率实验

  要想测量小灯泡的电功率,我们当然要从电功率的计算方法入手:根据P=UI可知,我们必须测出小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I,才能计算出小灯泡的电功率。而测量小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I,需要电压表和电流表。应用电压表和电流表测量小灯泡的功率实验,和测量小灯泡的电阻实验是相似的,都是伏安法的一个具体应用。如果实验中我们的电压表或者电流表损坏了,我们又该如何选择需要的器材测量小灯泡的电功率呢?
  一、缺电流表的小灯泡电功率测量实验
  实验器材:开关一个、电源一个、滑动变阻器一个、定值电阻R一个、小灯泡一个、电压表一只、导线若干。
  实验步骤:
  1. 按照电路图连接实物图,注意开关处于断开状态,滑动变阻器处于最大值;
  2. 闭合开关,移动滑动变阻器,使得小灯泡两端的电压等于其额定电压,读出灯泡两端的额定电压U;
  3. 断开开关,将电压表与定值电阻R并联,闭合开关,测出定值电阻R的电压U;
  4. 通过灯泡的电流等于通过定值电阻R的电流,即I=I= ,则小灯泡的电功率P=UIL=;
  5. 断开开关,将电压表与小灯泡并联,闭合开关,移动滑动变阻器,使得小灯泡两端的电压等于其额定电压的1.2倍,读出灯泡两端的电压U′;
  6. 断开开关,将电压表与定值电阻R并联,闭合开关,测出定值电阻R的电压U′;
  7. 通过灯泡的电流等于通过定值电阻R的电流,即I′=I′=,则小灯泡的电功率P=U′I′=;
  8. 断开开关,将电压表与小灯泡并联,闭合开关,移动滑动变阻器,使得小灯泡两端的电压低于其额定电压,读出灯泡两端的电压U″;
  9. 断开开关,将电压表与定值电阻R并联,闭合开关,测出定值电阻R的电压U″;
  10. 通过灯泡的电流等于通过定值电阻R的电流,即I″=I″=,则小灯泡的电功率P=U″IL″=。
  二、缺电压表的小灯泡电功率测量实验
  实验器材:开关一个、电源一个、滑动变阻器一个、定值电阻R一个、小灯泡一个、电流表一只、导线若干。
  实验步骤:
  1. 按照电路图连接实物图,注意开关处于断开状态,滑动变阻器处于最大值;
  2. 闭合开关,移动滑动变阻器,使得通过小灯泡的电流等于其额定电流,读出灯泡的额定电流I;
  3. 断开开关,将电流表与定值电阻R串联,闭合开关,测出定值电阻R的电流I;
  4. 灯泡两端的电压等于定值电阻R两端的电压,即U=U= IR,则小灯泡的电功率P=UI=IIR;
  5. 断开开关,将电流表与小灯泡串联,闭合开关,移动滑动变阻器,使得小灯泡的电流等于其额定电流的1.2倍,读出灯泡两端的电压U′;
  6. 断开开关,将电流表与定值电阻R串联,闭合开关,测出定值电阻R的电流I′;
  7. 灯泡的电压等于定值电阻R的电压,即U′=U′= ,则小灯泡的电功率P=U′IL′=I′I0′R0;
  8. 断开开关,将电流表与小灯泡串联,闭合开关,移动滑动变阻器,使得小灯泡的电流低于其额定电流,读出灯泡的电流I″;
  9. 断开开关,将电压表与定值电阻R串联,闭合开关,测出定值电阻R的电流I″;
  7. 灯泡的电压等于定值电阻R的电压,即U″=U″= I″R,则小灯泡的电功率P=U″IL″=I″I0″R0 .

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