灯泡电功率的判定和测定

〔关键词〕 物理教学；灯泡；电功率；判定；测

定；方法

〔中图分类号〕 G633.7

〔文献标识码〕 A

〔文章编号〕 1004―0463（2014）

14―00120―01

判定和测定灯泡的电功率是初中物理实验的重要内容之一，在历年的中考、毕业会考、高中招生、物理竞赛等试题中均有涉及，题目形式多样.为了开发学生的智力，培养学生的能力，激发学生学习物理的兴趣，拓宽学生的知识面，适应新教材的要求，推进素质教育的发展，笔者对判定和测定灯泡电功率的方法进行了研究.下面，笔者对此方法进行详细阐述，希望对广大学生有所帮助.

一、电功率的判定

例如，有两只没有铭牌的灯泡，它们的额定电压相同，怎样才能知道哪个的额定功率大呢？

1.观察法.即观察灯丝的粗细和灯丝的发光情况.

（1）观察灯丝的粗细情况.如果灯丝的材料相同，长度相等，横截面相同，那么额定功率相同；如果灯丝的材料相同，长度相等，而横截面不同，那么横截面大的额定功率大.

（2）观察灯泡的发光情况.①将两灯泡并联接入电路.若两灯泡一样亮，则额定功率相同；若两灯泡不一样亮，则比较亮的额定功率大.②将两灯泡串联接入电路.若两灯泡一样亮，则额定功率相同；若两灯泡不一样亮，则比较亮的反而额定功率小.简称“并亮大，串亮小”.

2.触摸法.即用手触摸灯泡的温度来判定.

（1）将两灯泡并联接通电路，用双手同时触摸两灯泡的温度.根据焦耳定律和并联电路的特点可知，若温度相当，则两灯泡额定功率相同；若温度不同，则温度高的灯泡额定功率大.（2）将两灯泡串联接通电路.根据焦耳定律和串联电路的特点可知，若温度相当，则两灯泡额定功率相同；若温度不同，则温度高的灯泡额定功率反而小.简称“并热大，串热小”.

3.安培表法.即用安培表测电流，根据P=UI以及并联电路的特点来判定.将两灯泡并联，用电流表分别测出它们的电流，若电流相等，则两灯泡额定功率相同；若电流不相等，则通过电流大的灯泡额定功率大.

4.伏特表法.即用伏特表测电压，根据P=UI以及串联电路的特点来判定.用电压表分别测出它们两端的电压，若电压相等，则两灯泡额定功率相同；若电压不相等，则电压高的灯泡额定功率反而小.

二、粗略测定法

怎样用已经学过的知识和介绍过的仪器粗略测定灯泡的实际电功率呢？

1.电能表测定法.即用电能表及秒表测定.

（1）用电能表测出灯泡消耗的电能W=W1-W2（单位千瓦时），用秒表测出所用的时间t（单位秒）.根据W=3.6×106Pt得P=3.6×106W/t=3.6×106（W2-W1）/t.

（2）利用电能表铭牌上标称数测定.例如：有一只老式电能表标着3000转/千瓦时（用N表示），表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘（盘边缘上有个红色标记）转3000圈.用秒表测出电能表转盘转过n圈的时间t秒，则P=3.6×106/3000=1200n/t.通用式P=3.6×106n/Nt.若是脉冲式电能表就数指示灯闪的次数n，计算方法同上P=3.6×106n/Nt.

2.利用热平衡测定.

（1）用天平称取质量为m的煤油倒入量热器内，用温度计测出初温度t1，将发光的灯泡放入煤油中，用秒表测出所用时间T，再用温度计测出末温度t2.根据煤油吸收的热量Q吸=cm（t2-t1）等于灯泡T秒内放出的热量Q放=PT，即得P=Q吸/T=cm（t2-t1）/T.

（2）用量筒量出煤油的体积v，其余过程同上，则P=Q吸/T=cρv（t2-t1）/T.

三、精确测定法

怎样用已经学过的知识和介绍过的仪器精确测定灯泡的实际电功率呢？

1.伏安法.用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出灯泡的电流，再利用P=UI求解.

2.伏特表法.将灯泡L和一个已知阻值的定值电阻R0串联，用电压表分别测出它们两端的电压U1、U2.根据串联电路的特点U1/RL=U2/R0，即RL=■，所以灯泡的实际电功率P=■=■=U1U2/R0.

3.安培表法.将灯泡L和一个已知阻值的定值电阻R0并联，用电流表分别测出通过它们的电流I1、I2.根据并联电路的特点I1RL=I2R0，即RL=■，所以灯泡的实际电功率P=I2R=I12RL=I1I2R0.

综上所述，各种方法分层分步，由浅入深，既可培养学生的实践能力，又可培养学生的创新能力.编辑：谢颖丽