物理實驗操作考試專題輔導

用電流表和電壓表測量功率是初中電學的重點實驗之一，該實驗給同學們提供了電學器材綜合使用的機會。并通過練習同時使用電流表、電壓表和滑動變阻器，進一步提高同學們的實驗技能和分析問題的能力。

題目：測量小燈光發(fā)光時的功率

器材準備：兩節(jié)干電池串聯(lián)的電池組、滑動變阻器(10Ω或20Ω)、電流表、電壓表、開關、2.5V的小燈泡、燈座、導線若干。

提示：實驗器材的選擇要求：電源電壓應高于小燈泡的額定電壓(因小燈泡的額定電壓是2.5V，若用干電池做電源，至少要用兩節(jié)干電池)；滑動變阻器的最大電流要大于小燈泡的額定電流(小燈泡的額定電流多是0.3A)，且最大阻值應與小燈泡的阻值差不多(最好用10Ω的滑動變阻器，可使調節(jié)效果明顯)。

實驗要求：連接電路，測量小燈泡發(fā)光時的功率。

提示：為了看清小燈泡的電功率變化情況，我們需要測量多種情況下小燈泡的實際功率。

①使小燈泡在額定電壓下發(fā)光，測出其功率，觀察小燈泡亮度。

②使小燈泡兩端電壓是額定電壓的1.2倍，測出其功率。并觀察小燈泡亮度。

③使小燈泡兩端電壓低于額定電壓，測出其功率，并觀察小燈泡亮度。

過程與記錄：

(1)檢查器材：有檢查器材是否夠用的意識和動作。

提示：考試中一定要有這種意識。

(2)連接電路：把器材按照合理的位置擺放，然后從電源的一個極開始，依次連接各電路元件，連接電路時。開關要處于斷開狀態(tài)，電流表要選0.6A的量程，電壓表要選3V的量程，滑動變阻器連線也要正確。

提示：按照電路圖連接電路是本實驗的關鍵之處，它的電路連接和用電流表、電壓表測電阻的實驗一樣，仍然要注意以下幾個方面的問題：

①儀器的擺放問題：先按電路圖中元件的位置依次擺放器材，電壓表就擺在被測小燈泡的正上方或正下方(以便我們明確電壓表要與被測小燈泡并聯(lián))，無需并聯(lián)的元件擺放的原則是需要讀數的放在正前方，需要操作的放在右手邊，不需要操作的放在左手邊，當然還可根據操作方便的原則做適當調整。

②電路連接問題：連接的主要原則是從電源的一極開始，順次連接各個元件，直至電源的另一極，(建議同學們先把需串聯(lián)的元件串聯(lián)起來后，再把電壓表與被測小燈泡并聯(lián))

③電流表和電壓表的量程選擇問題：電壓表的量程要大于小燈泡的額定電壓并且為使測得的數據準確，盡量使指針達到滿刻度的一半以上(故電壓表要選3V的量程)；電流表的量程要大于小燈泡的額定電流，電路中的最大電流不會超過0.6A，為使測得的電流值準確，電流表要選0.6A的量程，

(3)檢查電路：電路連成后，先沿著(或逆著)電流方向檢查連接是否正確，確認無誤后，把滑動變阻器的阻值調到最大。

提示：電路連好之后，要檢查電路連接是否正確，特別注意以下幾個問題：①電流表和電壓表的連接是否正確。電流表是否串聯(lián)在電路中，電壓表是否與被測小燈泡并聯(lián)；②電流表和電壓表的“+”、“-”接線柱連接是否正確。是否讓電流從“+”接線柱進。從“-”接線柱出；③電流表、電壓表的量程選擇是否恰當；④滑動變阻器的接法是否正確，是否“一上一下”接入電路，然后將滑片移至阻值最大處，并明確滑動變阻器的哪一部分連入電路，要減小連入電路的電阻，滑片應向哪邊移動。

檢查無誤后，先試著閉合開關，若電路正常，則小燈泡亮，電流表和電壓表均有示數，若出現燈泡不亮、電流表無示數、電壓表無示數的情況，則要檢查除小燈泡之外的串聯(lián)部分，看是哪一部分出現了斷路，若出現了燈泡不亮(電流表無示數)，但電壓表示數較大，則是小燈泡處出現了斷路，需要把燈泡旋緊在燈座內，(注意在排查電路故障時要把開關斷開)

(4)閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使燈泡基本正常發(fā)光，讀出并記錄此時的電壓值和電流值。算出此時燈泡的功率，

提示：在確保電路無故障的情況下，閉合開關，慢慢調節(jié)滑動變阻器。并注意觀察電壓表的示數，避免因燈泡兩端的實際電壓太低，使燈泡消耗的實際功率太小而造成燈泡不亮；也不能使燈泡兩端的實際電壓超過額定電壓太多而燒壞燈泡，在燈泡兩端的電壓接近額定電壓時，讀出電壓表和電流表的示數，并記錄讀數到如下表格中。切記帶有單位，注意電流表和電壓表無須估讀，根據P=UI求出燈泡發(fā)光的功率，

(5)實驗結束，整理器材。

提示：實驗結束后，斷開開關，拆除電路，把各個元件歸類擺放整齊，并把實驗桌整理干凈，

同學們最好把本實驗與伏安法測電阻的實驗比較，找出兩者有何異同，并思考：若實驗中只要求測出額定功率，該怎么做?有無必要根據實驗數據計算小燈泡的平均功率?實驗過程中你有什么發(fā)現?小燈泡的實際功率怎樣隨兩端電壓而改變?燈泡的亮度是由什么決定的?實驗操作考核的目的是考查同學們的實驗技能，實驗技能雖然只是同學們學習內容中的一小部分，但這些問題能幫助同學們更好地理解知識，希望同學們抓住每一次學習的機會。

責任編輯

蔡華杰