張文良

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；燈泡；電功率；判定；測(cè)

定；方法

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）

14—00120—01

判定和測(cè)定燈泡的電功率是初中物理實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容之一，在歷年的中考、畢業(yè)會(huì)考、高中招生、物理競(jìng)賽等試題中均有涉及，題目形式多樣.為了開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，適應(yīng)新教材的要求，推進(jìn)素質(zhì)教育的發(fā)展，筆者對(duì)判定和測(cè)定燈泡電功率的方法進(jìn)行了研究.下面，筆者對(duì)此方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，希望對(duì)廣大學(xué)生有所幫助.

一、電功率的判定

例如，有兩只沒(méi)有銘牌的燈泡，它們的額定電壓相同，怎樣才能知道哪個(gè)的額定功率大呢？

1.觀察法.即觀察燈絲的粗細(xì)和燈絲的發(fā)光情況.

（1）觀察燈絲的粗細(xì)情況.如果燈絲的材料相同，長(zhǎng)度相等，橫截面相同，那么額定功率相同；如果燈絲的材料相同，長(zhǎng)度相等，而橫截面不同，那么橫截面大的額定功率大.

（2）觀察燈泡的發(fā)光情況.①將兩燈泡并聯(lián)接入電路.若兩燈泡一樣亮，則額定功率相同；若兩燈泡不一樣亮，則比較亮的額定功率大.②將兩燈泡串聯(lián)接入電路.若兩燈泡一樣亮，則額定功率相同；若兩燈泡不一樣亮，則比較亮的反而額定功率小.簡(jiǎn)稱“并亮大，串亮小”.

2.觸摸法.即用手觸摸燈泡的溫度來(lái)判定.

（1）將兩燈泡并聯(lián)接通電路，用雙手同時(shí)觸摸兩燈泡的溫度.根據(jù)焦耳定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若溫度相當(dāng)，則兩燈泡額定功率相同；若溫度不同，則溫度高的燈泡額定功率大.（2）將兩燈泡串聯(lián)接通電路.根據(jù)焦耳定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若溫度相當(dāng)，則兩燈泡額定功率相同；若溫度不同，則溫度高的燈泡額定功率反而小.簡(jiǎn)稱“并熱大，串熱小”.

3.安培表法.即用安培表測(cè)電流，根據(jù)P=UI以及并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)判定.將兩燈泡并聯(lián)，用電流表分別測(cè)出它們的電流，若電流相等，則兩燈泡額定功率相同；若電流不相等，則通過(guò)電流大的燈泡額定功率大.

4.伏特表法.即用伏特表測(cè)電壓，根據(jù)P=UI以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)判定.用電壓表分別測(cè)出它們兩端的電壓，若電壓相等，則兩燈泡額定功率相同；若電壓不相等，則電壓高的燈泡額定功率反而小.

二、粗略測(cè)定法

怎樣用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和介紹過(guò)的儀器粗略測(cè)定燈泡的實(shí)際電功率呢？

1.電能表測(cè)定法.即用電能表及秒表測(cè)定.

（1）用電能表測(cè)出燈泡消耗的電能W=W1-W2（單位千瓦時(shí)），用秒表測(cè)出所用的時(shí)間t（單位秒）.根據(jù)W=3.6×106Pt得P=3.6×106W/t=3.6×106（W2-W1）/t.

（2）利用電能表銘牌上標(biāo)稱數(shù)測(cè)定.例如：有一只老式電能表標(biāo)著3000轉(zhuǎn)/千瓦時(shí)（用N表示），表示每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)（盤(pán)邊緣上有個(gè)紅色標(biāo)記）轉(zhuǎn)3000圈.用秒表測(cè)出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)n圈的時(shí)間t秒，則P=3.6×106/3000=1200n/t.通用式P=3.6×106n/Nt.若是脈沖式電能表就數(shù)指示燈閃的次數(shù)n，計(jì)算方法同上P=3.6×106n/Nt.

2.利用熱平衡測(cè)定.

（1）用天平稱取質(zhì)量為m的煤油倒入量熱器內(nèi)，用溫度計(jì)測(cè)出初溫度t1，將發(fā)光的燈泡放入煤油中，用秒表測(cè)出所用時(shí)間T，再用溫度計(jì)測(cè)出末溫度t2.根據(jù)煤油吸收的熱量Q吸=cm（t2-t1）等于燈泡T秒內(nèi)放出的熱量Q放=PT，即得P=Q吸/T=cm（t2-t1）/T.

（2）用量筒量出煤油的體積v，其余過(guò)程同上，則P=Q吸/T=cρv（t2-t1）/T.

三、精確測(cè)定法

怎樣用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和介紹過(guò)的儀器精確測(cè)定燈泡的實(shí)際電功率呢？

1.伏安法.用電壓表測(cè)出燈泡兩端的電壓，用電流表測(cè)出燈泡的電流，再利用P=UI求解.

2.伏特表法.將燈泡L和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出它們兩端的電壓U1、U2.根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)U1/RL=U2/R0，即RL=■，所以燈泡的實(shí)際電功率P=■=■=U1U2/R0.

3.安培表法.將燈泡L和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0并聯(lián)，用電流表分別測(cè)出通過(guò)它們的電流I1、I2.根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)I1RL=I2R0，即RL=■，所以燈泡的實(shí)際電功率P=I2R=I12RL=I1I2R0.

綜上所述，各種方法分層分步，由淺入深，既可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，又可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.編輯：謝穎麗endprint

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；燈泡；電功率；判定；測(cè)

定；方法

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）

14—00120—01

判定和測(cè)定燈泡的電功率是初中物理實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容之一，在歷年的中考、畢業(yè)會(huì)考、高中招生、物理競(jìng)賽等試題中均有涉及，題目形式多樣.為了開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，適應(yīng)新教材的要求，推進(jìn)素質(zhì)教育的發(fā)展，筆者對(duì)判定和測(cè)定燈泡電功率的方法進(jìn)行了研究.下面，筆者對(duì)此方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，希望對(duì)廣大學(xué)生有所幫助.

一、電功率的判定

例如，有兩只沒(méi)有銘牌的燈泡，它們的額定電壓相同，怎樣才能知道哪個(gè)的額定功率大呢？

1.觀察法.即觀察燈絲的粗細(xì)和燈絲的發(fā)光情況.

（1）觀察燈絲的粗細(xì)情況.如果燈絲的材料相同，長(zhǎng)度相等，橫截面相同，那么額定功率相同；如果燈絲的材料相同，長(zhǎng)度相等，而橫截面不同，那么橫截面大的額定功率大.

（2）觀察燈泡的發(fā)光情況.①將兩燈泡并聯(lián)接入電路.若兩燈泡一樣亮，則額定功率相同；若兩燈泡不一樣亮，則比較亮的額定功率大.②將兩燈泡串聯(lián)接入電路.若兩燈泡一樣亮，則額定功率相同；若兩燈泡不一樣亮，則比較亮的反而額定功率小.簡(jiǎn)稱“并亮大，串亮小”.

2.觸摸法.即用手觸摸燈泡的溫度來(lái)判定.

（1）將兩燈泡并聯(lián)接通電路，用雙手同時(shí)觸摸兩燈泡的溫度.根據(jù)焦耳定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若溫度相當(dāng)，則兩燈泡額定功率相同；若溫度不同，則溫度高的燈泡額定功率大.（2）將兩燈泡串聯(lián)接通電路.根據(jù)焦耳定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若溫度相當(dāng)，則兩燈泡額定功率相同；若溫度不同，則溫度高的燈泡額定功率反而小.簡(jiǎn)稱“并熱大，串熱小”.

3.安培表法.即用安培表測(cè)電流，根據(jù)P=UI以及并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)判定.將兩燈泡并聯(lián)，用電流表分別測(cè)出它們的電流，若電流相等，則兩燈泡額定功率相同；若電流不相等，則通過(guò)電流大的燈泡額定功率大.

4.伏特表法.即用伏特表測(cè)電壓，根據(jù)P=UI以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)判定.用電壓表分別測(cè)出它們兩端的電壓，若電壓相等，則兩燈泡額定功率相同；若電壓不相等，則電壓高的燈泡額定功率反而小.

二、粗略測(cè)定法

怎樣用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和介紹過(guò)的儀器粗略測(cè)定燈泡的實(shí)際電功率呢？

1.電能表測(cè)定法.即用電能表及秒表測(cè)定.

（1）用電能表測(cè)出燈泡消耗的電能W=W1-W2（單位千瓦時(shí)），用秒表測(cè)出所用的時(shí)間t（單位秒）.根據(jù)W=3.6×106Pt得P=3.6×106W/t=3.6×106（W2-W1）/t.

（2）利用電能表銘牌上標(biāo)稱數(shù)測(cè)定.例如：有一只老式電能表標(biāo)著3000轉(zhuǎn)/千瓦時(shí)（用N表示），表示每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)（盤(pán)邊緣上有個(gè)紅色標(biāo)記）轉(zhuǎn)3000圈.用秒表測(cè)出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)n圈的時(shí)間t秒，則P=3.6×106/3000=1200n/t.通用式P=3.6×106n/Nt.若是脈沖式電能表就數(shù)指示燈閃的次數(shù)n，計(jì)算方法同上P=3.6×106n/Nt.

2.利用熱平衡測(cè)定.

（1）用天平稱取質(zhì)量為m的煤油倒入量熱器內(nèi)，用溫度計(jì)測(cè)出初溫度t1，將發(fā)光的燈泡放入煤油中，用秒表測(cè)出所用時(shí)間T，再用溫度計(jì)測(cè)出末溫度t2.根據(jù)煤油吸收的熱量Q吸=cm（t2-t1）等于燈泡T秒內(nèi)放出的熱量Q放=PT，即得P=Q吸/T=cm（t2-t1）/T.

（2）用量筒量出煤油的體積v，其余過(guò)程同上，則P=Q吸/T=cρv（t2-t1）/T.

三、精確測(cè)定法

怎樣用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和介紹過(guò)的儀器精確測(cè)定燈泡的實(shí)際電功率呢？

1.伏安法.用電壓表測(cè)出燈泡兩端的電壓，用電流表測(cè)出燈泡的電流，再利用P=UI求解.

2.伏特表法.將燈泡L和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出它們兩端的電壓U1、U2.根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)U1/RL=U2/R0，即RL=■，所以燈泡的實(shí)際電功率P=■=■=U1U2/R0.

3.安培表法.將燈泡L和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0并聯(lián)，用電流表分別測(cè)出通過(guò)它們的電流I1、I2.根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)I1RL=I2R0，即RL=■，所以燈泡的實(shí)際電功率P=I2R=I12RL=I1I2R0.

綜上所述，各種方法分層分步，由淺入深，既可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，又可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.編輯：謝穎麗endprint

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；燈泡；電功率；判定；測(cè)

定；方法

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）

14—00120—01

判定和測(cè)定燈泡的電功率是初中物理實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容之一，在歷年的中考、畢業(yè)會(huì)考、高中招生、物理競(jìng)賽等試題中均有涉及，題目形式多樣.為了開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，適應(yīng)新教材的要求，推進(jìn)素質(zhì)教育的發(fā)展，筆者對(duì)判定和測(cè)定燈泡電功率的方法進(jìn)行了研究.下面，筆者對(duì)此方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，希望對(duì)廣大學(xué)生有所幫助.

一、電功率的判定

例如，有兩只沒(méi)有銘牌的燈泡，它們的額定電壓相同，怎樣才能知道哪個(gè)的額定功率大呢？

1.觀察法.即觀察燈絲的粗細(xì)和燈絲的發(fā)光情況.

（1）觀察燈絲的粗細(xì)情況.如果燈絲的材料相同，長(zhǎng)度相等，橫截面相同，那么額定功率相同；如果燈絲的材料相同，長(zhǎng)度相等，而橫截面不同，那么橫截面大的額定功率大.

（2）觀察燈泡的發(fā)光情況.①將兩燈泡并聯(lián)接入電路.若兩燈泡一樣亮，則額定功率相同；若兩燈泡不一樣亮，則比較亮的額定功率大.②將兩燈泡串聯(lián)接入電路.若兩燈泡一樣亮，則額定功率相同；若兩燈泡不一樣亮，則比較亮的反而額定功率小.簡(jiǎn)稱“并亮大，串亮小”.

2.觸摸法.即用手觸摸燈泡的溫度來(lái)判定.

（1）將兩燈泡并聯(lián)接通電路，用雙手同時(shí)觸摸兩燈泡的溫度.根據(jù)焦耳定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若溫度相當(dāng)，則兩燈泡額定功率相同；若溫度不同，則溫度高的燈泡額定功率大.（2）將兩燈泡串聯(lián)接通電路.根據(jù)焦耳定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，若溫度相當(dāng)，則兩燈泡額定功率相同；若溫度不同，則溫度高的燈泡額定功率反而小.簡(jiǎn)稱“并熱大，串熱小”.

3.安培表法.即用安培表測(cè)電流，根據(jù)P=UI以及并聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)判定.將兩燈泡并聯(lián)，用電流表分別測(cè)出它們的電流，若電流相等，則兩燈泡額定功率相同；若電流不相等，則通過(guò)電流大的燈泡額定功率大.

4.伏特表法.即用伏特表測(cè)電壓，根據(jù)P=UI以及串聯(lián)電路的特點(diǎn)來(lái)判定.用電壓表分別測(cè)出它們兩端的電壓，若電壓相等，則兩燈泡額定功率相同；若電壓不相等，則電壓高的燈泡額定功率反而小.

二、粗略測(cè)定法

怎樣用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和介紹過(guò)的儀器粗略測(cè)定燈泡的實(shí)際電功率呢？

1.電能表測(cè)定法.即用電能表及秒表測(cè)定.

（1）用電能表測(cè)出燈泡消耗的電能W=W1-W2（單位千瓦時(shí)），用秒表測(cè)出所用的時(shí)間t（單位秒）.根據(jù)W=3.6×106Pt得P=3.6×106W/t=3.6×106（W2-W1）/t.

（2）利用電能表銘牌上標(biāo)稱數(shù)測(cè)定.例如：有一只老式電能表標(biāo)著3000轉(zhuǎn)/千瓦時(shí)（用N表示），表示每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)（盤(pán)邊緣上有個(gè)紅色標(biāo)記）轉(zhuǎn)3000圈.用秒表測(cè)出電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)n圈的時(shí)間t秒，則P=3.6×106/3000=1200n/t.通用式P=3.6×106n/Nt.若是脈沖式電能表就數(shù)指示燈閃的次數(shù)n，計(jì)算方法同上P=3.6×106n/Nt.

2.利用熱平衡測(cè)定.

（1）用天平稱取質(zhì)量為m的煤油倒入量熱器內(nèi)，用溫度計(jì)測(cè)出初溫度t1，將發(fā)光的燈泡放入煤油中，用秒表測(cè)出所用時(shí)間T，再用溫度計(jì)測(cè)出末溫度t2.根據(jù)煤油吸收的熱量Q吸=cm（t2-t1）等于燈泡T秒內(nèi)放出的熱量Q放=PT，即得P=Q吸/T=cm（t2-t1）/T.

（2）用量筒量出煤油的體積v，其余過(guò)程同上，則P=Q吸/T=cρv（t2-t1）/T.

三、精確測(cè)定法

怎樣用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)和介紹過(guò)的儀器精確測(cè)定燈泡的實(shí)際電功率呢？

1.伏安法.用電壓表測(cè)出燈泡兩端的電壓，用電流表測(cè)出燈泡的電流，再利用P=UI求解.

2.伏特表法.將燈泡L和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0串聯(lián)，用電壓表分別測(cè)出它們兩端的電壓U1、U2.根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)U1/RL=U2/R0，即RL=■，所以燈泡的實(shí)際電功率P=■=■=U1U2/R0.

3.安培表法.將燈泡L和一個(gè)已知阻值的定值電阻R0并聯(lián)，用電流表分別測(cè)出通過(guò)它們的電流I1、I2.根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)I1RL=I2R0，即RL=■，所以燈泡的實(shí)際電功率P=I2R=I12RL=I1I2R0.

綜上所述，各種方法分層分步，由淺入深，既可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，又可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.編輯：謝穎麗endprint