初中伏安法測燈泡電阻和電功率的比較

　　 一、兩個實驗的相同點
　　（1）相同的實驗器材：電源、開關、導線、燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表。
　　 （2）電路圖相同：
　　（3）測量的物理量相同：測通過燈泡的電流和燈泡兩端的電壓。
　　（4）測量儀器相同：電壓表和電流表。
　　（5）實驗方法相同：伏安法（用電流表和電壓表來測小燈泡的電阻，這種方法叫伏安法）。
　　（6）滑動變阻器的作用相同。
　　①保護電路的作用。
　　②起到改變燈泡兩端的電壓，多次測量的作用。
　　（7）注意事項相同。
　　①連接電路之前開關必須是斷開的。
　　②開關閉合之前，滑動變阻器應位于阻值最大處。
　　③電流表和電壓表的正負接線柱及量程要正確。
　　二、兩個實驗的不同點
　　1. 實驗目的不同
　　（1）測量小燈泡的電阻：用電壓表、電流表測定小燈泡的電阻。
　　（2）測量小燈泡的電功率：用電壓表、電流表測定小燈泡的電功率。
　　2. 實驗原理不同
　　（1）測量小燈泡的電阻：R=U/I。
　　（2）測量小燈泡的電功率：P=UI。
　　3. 實驗結論不同
　　（1）測量小燈泡電阻的實驗結論：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小。
　　（2）測量小燈泡電功率的實驗結論：A.小燈泡實際消耗的電功率不一定等于額定功率；B.燈泡兩端電壓越大，功率越大；C.功率越大燈越亮 。
　　當U實=U額時， P實=P額；當U實>U額時，P實>P額；當U實　　三、這兩個實驗中常見的實驗故障
　　（1）燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數且等于電源電壓，則故障的原因是燈泡斷路。
　　（2）燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，則故障的原因是燈泡短路。
　　分析：在串聯電路中，電流表示數的有無可以確定電路的通斷，若電流表有示數，電路則通，若電流表無示數，電路則斷開；電壓表示數的有無可以確定電路的故障出現的具體位置，若電壓表有示數且等于電源電壓（電壓表測燈泡兩端的電壓），則故障出在燈泡上并且燈泡斷路，若電壓表無示數，則故障出在燈泡上并且燈泡短路。
　　（3）有一位同學連接好電路后，閉合開關時發現小燈泡特別亮，這說明他在閉合開關前沒有將滑動變阻器的阻值調到最大。
　　分析：開關閉合之前，滑動變阻器的滑片要位于阻值最大處，此時閉合開關時，電路中的電流最小，因此燈泡最暗。
　　 （4）電流表或電壓表的指針反向偏轉的原因可能是電流表或電壓表的正、負接線柱接反，應改接。
　　分析：若電流表或電壓表的正、負接線柱接正確（即電流“+”進，“-”出），則電流表或電壓表的指針正向（即向右）偏轉；若電流表或電壓表的正、負接線柱接反，則電流表或電壓表的指針反向（即向左）偏轉。
　　（5）電流表或電壓表的指針正向偏轉過大的原因是電流表或電壓表的量程選擇偏小，應改接較大量程。
　　（6）電流表或電壓表的指針偏轉很小的原因是電流表或電壓表的量程選擇偏大，應改接較小量程。
　　（7）電路接通后，發現移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小時，電壓表的示數也變小了，你認為電路連接中存在的錯誤是電壓表可能與滑動變阻器并聯。
　　分析：在串聯電路中，移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小時，電路中的總電阻減小，電源電壓U總不變，由歐姆定律公式I=U總/R總可得：電路中的電流增大；又由U燈=IR燈（燈泡的電阻不變）可得：燈泡兩端的電壓U燈變大，如果電壓表與燈泡并聯，則電壓表的示數變大；再由串聯電路的電壓規律U滑= U總-U燈可得：滑動變阻器兩端的電壓U滑變小，如果電壓表與滑動變阻器并聯，則電壓表的示數變小。綜上所述，移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小時，電壓表的示數也變小了，是電壓表與滑動變阻器并聯。
　　四、實例
　　例1同學做電學實驗，電路如圖所示，開關閉合后，小燈泡發光，兩電表均有示數，在實驗過程中，突然電燈熄滅、電壓表示數增大、電流表示數幾乎為零。請判斷出現該現象的原因可能是（）
　　A. 燈泡被短路B. 開關被斷開
　　C. 燈絲被燒斷D. 滑動變阻器被燒斷
　　分析：此電路圖是串聯電路，電燈熄滅、電壓表示數增大、電流表示數幾乎為零，所以燈絲被燒斷。選C。
　　（通渭縣第二中學）
　　 注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”