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实验:影响电功大小的因素


    实验:影响电功大小的因素
    江苏南京29中致远校区 殷发金
    实验目的:
    探究电功大小与电流的大小、电压的高低、通电时间长短的关系。
    实验原理:
    电流做功的过程是把电能转化为其它形式能的过程,电流做的功越多,转化为其它形式的能越多。灯泡接入电路后,把电能转化为光能和内能,根据灯泡的亮暗程度,可以比较相同时间内电流做功的多少。
    实验器材:
    电源1个、开关1个、规格不同的小灯泡6个、滑动变阻器1个、电流表2个、电压表2个、导线若干。
    实验步骤:
    1.如图1所示,断开开关,将两个规格不同的小灯泡、电压表及滑动变阻器按照电路图连接成实物。
    2.将滑动变阻器滑片置于使其接入电路中的阻值最大的位置,闭合开关,调节滑动变阻器,观察两个灯泡的亮度及电压表的示数。记录两个电压表的示数及灯泡的亮暗。
    3.更换不同规格的小灯泡,进行多次实验,记录实验数据。
    

    实验次数
    

    1
    

    2
    

    3
    

    亮暗
    

    电压/V
    

    亮暗
    

    电压/V
    

    亮暗
    

    电压/V
    

    L1
    

    

    

    

    

    

    

    L2
    

    

    

    

    

    

    

    
    图1
    4.如图2所示,断开开关,将两个规格不同的小灯泡、电流表和滑动变阻器按照电路图连接成实物。
    5.将滑动变阻器滑片置于使其接入电路中的阻值最大的位置,闭合开关,调节滑动变阻器,观察两个灯泡的亮度及电流表的示数。记录两个电流表的示数及灯泡的亮暗。
    6.更换不同规格的小灯泡,进行多次实验,记录实验数据。
    

    实验次数
    

    1
    

    2
    

    3
    

    亮暗
    

    电流/A
    

    亮暗
    

    电流/A
    

    亮暗
    

    电流/A
    

    L1
    

    

    

    

    

    

    

    L2
    

    

    

    

    

    

    

    
    图2
    操作提示:
    电流做功的大小无法直接比较,可以通过转化法,把电流做功的多少转化成相同时间内转化的内能,相同时间内转化的内能越多,灯越亮,所以通过灯的亮暗来比较电功的大小。
    电功的大小与电压、电流和通电时间有关,在研究它们的关系时,要注意使用控制变量的物理方法。研究电功与电压关系时,要控制电流和时间相等,把两个规格不同的灯泡串联起来,保证通过两灯的电流和时间相等;研究电功与电流关系时,要控制电压和时间相等,把两个规格不同的灯并联起来,保证两灯两端的电压和时间相等。电功的大小与时间的关系比较容易理解,同一用电器,工作时间越长,消耗的电能越多,所以本实验中就没有单独设计实验来证明。
    实验中两灯泡的规格要不同,这样才能保证在串联时它们的电压不行,并联时它们的电流不等。为了使实验结论更具有普遍性,所以每个关系至少要做三次实验。
    本实验只能得到电功与电压、电流和通电时间的定性关系,无法得到定量关系。
    该实验也可以使用规格不同的电阻进行实验,利用电流的热效应,加热相同的液体或气体,通过比较相同时间内液体或气体升高的温度来比较电流做功的多少。 (责任编辑:admin)