小灯泡额定功率测量攻略在测量小灯泡额定功率的实验中

时间：2019-02-07 03:19:29　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　第一招――伏安法　　【武器系统】开关、滑动变阻器、额定电压为U的小灯泡、电压表、电流表各一个、电源（电压够大）、导线若干。　　【战斗技巧】这是测定小灯泡额定功率最常用也是最简单的一种方法。利用所给器材设计电路的思路为：调节滑动变阻器使电压表示数为U时，小灯泡正常发光，记下此时电流表的示数即可。
　　【形象】
　　【攻击方法】如图1，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U时，此时记下电流表的示数I，则小灯泡的额定功率为：P=UI。
　　【技能提升】若实验中的条件改为已知小灯泡的额定电流为I，则只需调节滑动变阻器，当电流表的示数为I时，记下此时电压表的示数即可。
　　【攻击缺陷】如果在实验中电流表坏掉了，利用剩下的仪器是不能测出灯泡的额定功率的。若再给一个已知阻值的定值电阻R，便可以设计电路进行测量，于是，就必须用第二招――伏欧法。
　　
　　第二招――伏欧法
　　【武器系统】开关、滑动变阻器、额定电压为U的小灯泡、电压表、已知阻值的定值电阻R各一个、电源（电压够大但未知）、导线若干。
　　【战斗技巧】利用所给器材设计电路的思路有两个要点：
　　1. 通过调节滑动变阻器设法使小灯泡正常发光，并测出此时通过小灯泡的电流。
　　2. 因为缺少了电流表，所以正常发光时的电流不能直接测量，于是设计电路时需要创设一个电流相等的环境――串联电路。
　　【形象】
　　【攻击方法】
　　1. 如图2，S闭合，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U。
　　2. S断开，保持滑片P不动（保证灯泡处于正常发光状态），将电压表与R并联。
　　3. S闭合，记下此时电压表的示数U。
　　4. 小灯泡额定功率的表达式为：P=U。
　　【技能提升】若要求设计电路一次成型，不能搬动元件的话，则需要把开关换成一个单刀双掷开关，设计方案如下：
　　1. 如图3，S接1，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U。
　　2. S接2，保持滑片P不动（保证灯泡处于正常发光状态），记下此时电压表的示数U。
　　3. 小灯泡额定功率的表达式为：P=。
　　【攻击缺陷】类似地，如果在实验中坏掉的是电压表，再给一个已知阻值的定值电阻R，于是就有了第三招――安欧法。
　　第三招――安欧法
　　【武器系统】开关、滑动变阻器、额定电压为U的小灯泡、电流表、已知阻值的定值电阻R各一个、电源（电压够大但未知）、导线若干。
　　【战斗技巧】利用所给器材设计电路的思路同样也有两个要点：
　　1. 通过调节滑动变阻器设法使小灯泡正常发光，并测出此时通过小灯泡的电流。
　　2. 因为缺少了电压表，所以对于小灯泡何时正常发光不能直接判断。但是利用有电流表和定值电阻R这两个条件，可以先让通过R的电流为，即保证R两端电压为U；再通过并联电路的环境使R和灯泡L的电压相等，即保证了小灯泡处于正常发光状态。
　　【形象】
　　【攻击方法】
　　1. 计算I=。
　　2. 如图4，S闭合，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为I。
　　3. S断开，保持滑片P不动（保证灯泡处于正常发光状态），将电流表与灯泡L串联。
　　4. S闭合，记下此时电流表的示数I。
　　5. 小灯泡额定功率的表达式为：P=UI。
　　【技能提升】若要求设计电路一次成型，不能搬动元件的话，也需要把开关换成一个单刀双掷开关，设计方案如下：
　　1. 如图5，计算I=。
　　2. S接2，调节滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为I。
　　3. S接1，保持滑片P不动（保证灯泡处于正常发光状态），记下此时电流表的示数I。
　　4. 小灯泡额定功率的表达式为：P=UI-。
　　【攻击缺陷】若将定值电阻R换成电阻箱R，也可以设计实验测出小灯泡的额定功率，这就是第四招――等效替代法。
　　
　　第四招――等效替代法
　　【武器系统】单刀双掷开关、滑动变阻器、额定电压为U的小灯泡、电压表、电阻箱R各一个、电源（电压够大但未知）、导线若干。（要考虑温度对灯丝电阻的影响）
　　【战斗技巧】利用所给器材设计电路时，考虑到温度对灯丝电阻的影响，只需用等效替代的方法测出灯泡正常发光时的电阻。
　　【形象】
　　
　　【攻击方法】
　　1. 如图6，S接2，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U。
　　2. S接1，保持滑片P不动，调节R使电压表的示数仍然为U，记下此时R的示数R。
　　3. 小灯泡额定功率的表达式为：P=
　　【技能提升】若已知小灯泡的额定电流，也可以将电压表换成电流表，利用等效替代的方法测出灯泡正常发光时的电阻。
　　
　　总之，伏安法是测定小灯泡电功率的基本方法。如果只有一只电表（电流表或电压表），再增加一只阻值已知的电阻器以及其他必要的器材，也可以设计电路测定小灯泡的额定功率。如果没有单刀双掷开关，可以用两只单刀单掷开关代替；也可只用一只单刀单掷开关，不过要拆下电表，先后进行两次测量。当然，在每种方法的电路设计中都有一个重点需要注意，那就是必须先让灯泡处于正常发光状态，只有这样才能正确测出相关物理量，得到灯泡的额定功率。四种招数灵活使用，会使测灯泡的额定功率得心应手。

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