测量小灯泡的额定功率

实验：灯泡亮度与电功率的关系

一、实验原理与器材

实验原理基于电功率公式P=UI，通过测量额定电压下的电流来计算功率。本实验的核心器材包括：

1. 电源：为了实验安全，电源需具备稳定的输出，且电压需略高于灯泡额定电压。

2. 电压表与电流表：电压表用于测量电压，其量程需覆盖额定电压；电流表用于测量电流。

3. 滑动变阻器：推荐使用规格为10Ω 0.5A的滑动变阻器，便于调节电流和电压。

4. 开关及导线：用于连接电路。

二、实验步骤

1. 电路连接：

按照电路图连接实验器材，特别注意电流表需串联在电路中，电压表需并联在灯泡两端。滑动变阻器的连接方式采用“一上一下”。在闭合开关前，将滑片移至阻值最大端。

2. 数据测量：

逐步调节滑片，观察电压表示数的变化，当电压表示数达到额定电压（例如3.8V）时，记录此时电流表的示数。并重复测量不同电压下的数据，如0.8倍和1.2倍额定电压时的数据。

三、实验注意事项

1. 电表量程的选择至关重要。电压表的量程应大于额定电压，电流表的量程则根据估算的电流来选择。

2. 在实验过程中，如果遇到特殊现象，如灯泡变亮时电压表示数减小，可能是电压表误接在变阻器两端。U-I图呈曲线是因为灯丝电阻会随温度变化而变化。

四、替代方案（若缺少电压表）

在缺少电压表的情况下，可以使用已知电阻R0来替代。具体步骤为：闭合S和S1，调节电流表示数为U额/R0，使灯泡正常发光。保持滑片不动，改接S2，读出电流I。然后计算功率：P额=U额×I。

五、实验结论

1. 灯泡的实际功率越大，其亮度越高。

2. 灯泡的额定功率等于额定电压与额定电流的乘积。

3. 灯泡的电阻会随温度的升高而增大，这一点可以通过U-I曲线来分析得出。本实验通过简单的电路连接和数据测量，深入了电功率与灯泡亮度的关系，让我们更加深入地了解了电学知识。