观察与现象
1. 观察图 15 - 1 所示的电路图可以发现,与前面所学伏安法测
电阻
的电路相似。其中,电压表和电流表分别测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,运用本节电功率的计算公式
$P=UI$
,可计算出灯泡工作的电功率。

2. 观察本实验所用灯泡的铭牌,灯泡的额定电压为
2.5
V,接入图 15 - 1 所示的电路后,可通过调节
滑动变阻器
改变灯泡两端的电压值。
3. 实验中需测量灯泡两端的电压分别小于、等于和略大于灯泡额定电压时灯泡的电功率。以额定电压为 2.5 V 的灯泡为例,可将灯泡两端的电压分别调至 2 V、2.5 V、3 V,测出通过灯泡的
电流
。(提示:小于额定电压和略大于额定电压的两个值可根据实际情况进行调整。)
4. 连接实物电路,闭合开关前调节滑动变阻器,使其接入电路中的阻值
最大
。闭合开关后,按照上述方案进行实验,并将测量结果记录在表 15 - 1 中。(提示:灯泡两端电压略大于额定电压时易损坏灯泡,应在观测到实验数据和现象后及时
断开开关
。)

问题与思考
1. 实验中,如何将灯泡两端的电压准确调节到预设值(如 2 V、2.5 V、3 V)并进行观察?
2. 分析表 15 - 1 中的信息,你发现灯泡的亮度与灯泡的电功率之间有什么关系?
3. 进一步分析表 15 - 1 中的信息,你发现灯泡的电阻与灯泡的亮度有什么关系?为什么会有这种关系?
4. 将表 15 - 1 中三次测量的灯泡的电功率取平均值是否有意义?说明理由。
拓展与应用
1. 小明认为,灯泡的亮度是由通过灯泡的电流决定的。你同意他的观点吗?设计实验验证你的想法。
2. 光通量指单位时间内通过某一面积的光的量(以引起人视力明暗感觉的强弱为标准测量)。光通量的单位是流明,符号为 lm。光通量越大,人眼通常感觉越亮。一个 40 W 白炽灯的光通量约为 400 lm。表 15 - 2 是常见 LED 灯的铭牌参数。选择一款 LED 灯替代 40 W 的白炽灯(假设光通量不变),1 h 可节约多少电能?
查找资料,简要说明 LED 灯比白炽灯节能的主要原因。
