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第3章
能量的转化与守恒
第6节 电能
第3课时 测量小灯泡的电功率
一、实验目标
1.测量不同电压下小灯泡的电功率。
2.学习使用电流表和电压表测用电器功率的方法。
3.了解用电器的功率跟用电器两端的电压有关，加深对额定电压和额定功率的理解。
二、实验器材
电源
开关
导线
电流表
电压表
小灯泡（3V）
滑动变阻器
三、实验原理及电路图
实验原理：
电路图：
P =UI
电压表、电流表的作用和接法
电压表测小灯泡两端的电压，并联在小灯泡两端，电流“正进负出 ”。
电流表测通过小灯泡的电流，串联在电路中，电流“正进负出”。
滑动变阻器的作用和接法
滑动变阻器的作用：保护电路，调节小灯泡两端的电压。
滑动变阻器的接法：“一上一下”选择接线柱。
四、实验步骤
1.按正确的电路图连接电路。
2.检查电路无误后闭合开关。调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压恰好等于灯泡的额定电压，读出并记录此时电压表、电流表的示数，记录灯泡的发光情况。
3.调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的1.2 倍(3.6V)。观察、记录小灯泡的亮度（相对于额定电压下的亮度），读出并记录此时电压表、电流表的示数。
4.调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压约为小灯泡额定电压的0.8 (2.4V) 。观察、记录小灯泡的亮度（相对于额定电压下的亮度），读出并记录此时电压表、电流表的示数。
5.计算出三种情况下小灯泡的功率。
序号 电压（伏） 电流（安） 功率（瓦） 灯泡亮度变化
1 3 0.3
2 3.6 0.32
3 2.4 0.26
序号 电压（伏） 电流（安） 功率（瓦） 灯泡亮度变化
1 3 0.3 0.9 正常发光
2 3.6 0.32 1.152 很亮
3 2.4 0.26 0.624 较暗
六、实验结论
(1)当小灯泡两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
(2)当小灯泡两端的电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光很亮。
(3)当小灯泡两端的电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
思考：如果一再降低或一再提高小灯泡两端的电压，将会出现什么情形？
一再降低小灯泡两端的电压，小灯泡会越来越暗，直至不发光。
一再提高小灯泡两端的电压，小灯泡会越来越亮，可能会烧坏小灯泡。
七、实验注意事项
连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电路元件。
闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大位置， 以防止电路中电流过大，损坏电路元件。
（1）开关
（2）滑动变阻器
调节小灯泡两端的电压时， 要缓慢移动滑片，保证实际电压不高于小灯泡额定电压的1.2倍，以防实际电压过大而烧坏小灯泡；同时，小灯泡两端的电压高于其额定电压时，通电时间不能太长，否则容易烧坏小灯泡。
（3）调节电路
八、可能发生的故障及原因
(1)电流表或电压表的指针反向偏转
(2)电压表无示数，电流表示数偏大
(3)电压表指示电源电压，电流表无示数
电流表或电压表的正、负接线柱接反了
原因
故障
小灯泡短路
小灯泡开路或电流表与电压表位置颠倒
(4)电流表示数较大且不可变，电压表示数为电源电压
(5)电流表示数很小且不可变，电压表示数较小
(6)电压表和电流表都无示数
将滑动变阻器接入电路中时使用了上面两个接线柱或滑动变阻器短路
将滑动变阻器接入电路中时使用了下面两个接线柱
滑动变阻器开路
原因
故障
甲灯标有“PZ 220V 40W”字样，乙灯标有“PZ 220V 100W ”字样，将两盏灯并联接在电压为220V的电路中，比较两灯的亮度。
演示实验1：
结论：额定电压相同的灯泡并联时，P额 大的灯泡亮。
九、比较灯泡的亮度
将上述两灯串联接在电压为 220 V的电路中，比较两灯的亮度。
演示实验2：
结论：额定电压相同的灯泡串联时， P额 小的灯泡亮。
比较两个灯泡的亮度，应比较它们的实际功率，实际功率大的灯泡亮。
实验原理 :
课堂小结
电路图：
实验步骤：
连接电路
检查电路
调节电路（等于、高于、低于额定电压）
P=UI
实验结论 :
实际电压等于而额定电压，灯泡正常发光；
实际电压高于而额定电压，灯泡发光很亮；
实际电压低于而额定电压，灯泡发光较暗。
注意事项:
开关、滑动变阻器、调节电路
可能的故障及原因
灯泡亮度的比较：比较实际功率，实际功率大的灯泡亮。
课堂测评
1.在“测定小灯泡的电功率”实验中，操作时手和眼睛的合理分工是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察(　　)
A.电压表的示数
B.电流表的示数
C.灯泡是否发光
D.变阻器滑片的位置
A
课堂测评
2.在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是(　　)
A.改变被测灯泡的额定功率
B.改变被测灯泡两端的电压
C.改变电路中的电流
D.保护电路
A
3.如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况，其中错误的是(　　)
A.电流表没有串联接入电路中
B.电压表没有与灯泡并联
C.滑动变阻器的接线柱的连接
D.开关没有串联接入电路中
C
课堂测评
课堂测评
4.在做“测量小灯泡电功率”的实验中，小明按图连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不亮，电流表、电压表均无示数。下列对故障原因的猜测不正确的是(　　)
A.小灯泡处短路，电路其他地方完好
B.电流表处开路，电路其他地方完好
C.滑动变阻器处开路，电路其他地方完好
D.连接电源处开路，电路其他地方完好
A
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