利用伏安法在连续和断开的条件下测小灯泡的实际功率的分析

袁伟

摘要：本文通过利用伏安法在连续测量和断开测量的条件下测量小灯泡的实际功率的对比（连续测量是指每测完一组数据就连续测量下一组数据，间断测量是指每测完一组数据，断开开关，一分钟以后进行第二组数据的测量），通过绘制曲线来分析影响实际功率的因素有哪些。

关键词：伏安法：连续测量：间断测量：小灯泡的实际功率：影响因素

中图分类号：G648文献标识码：B文章编号：1672-1578（2018）08-0010-01

1.实验原理

利用伏安法测小灯泡的功率是电学中一个非常重要的實验，测量灯泡的功率是通过伏安法来测量的，由于电压表内阻远大于小灯泡的电阻，所以利用外接法进行实验，利用处理之后的数据，作出p-u图像，找出小灯泡发光的实际功率会受到哪些因素的影响。

2.利用外接法比较断开测量和连续测量的差异

保持其他条件不变，利用内接法（2v直流电源）断开测量测的数据如下；电压u的单位是v，电流表的单位是A，p的单位是w；利用测出的数据，作出p-u图像如下图所示：

保持其他条件不变，利用内接法（2v直流电源）连续测量测的数据如下；电压u的单位是v，电流表的单位是A，p的单位是w；利用测出的数据，作出p-u图像如下图所示：

对比这两个p-u图像可以发现，当加在小灯泡两端的电压小于0.5v时，小灯泡的电功率在两种情况下几乎没有什么差异，随着测量时间的增加，两种情况的差距就变得很明显，加在小灯泡两端电压相同的时候，断开测量的功率要比连续测量的功率大，但是加在两端的电压大于1.6v时，这种差距就会变得稳定，在同等条件下，断开测量的功率比连续测量的功率大0.03w以内。

3.结语

从以上的对比分析可以发现，在实验刚刚开始的时候，无论是断开测量还是连续测量，在同等条件下，他们的功率基本上没有什么差异。但是当加在灯泡两端的电压增大到0.5v以后，断开测量和连续测量的差别就出来了，在同等情况下，断开测量比连续测量的电压大，而且这个差值会随着加在灯泡两端的电压增大而增大，当电压增大到1.6v左右时，这个差值就会慢慢的趋于稳定。

由于p=ui=u2/R，而且其他条件是没有变化的，所以导致了这种差异的原因是由于灯泡的内阻发生了变化。由于灯泡在发光的时候会有热量产生，连续测量和断开测量的差别是；断开测量断开开关的这段时间可以让灯泡冷却，而连续测量则没有让灯泡冷却下来，所以从数据中可以发现间断测量时小灯泡的电阻要比连续测量时的电阻大，所以导致电阻增大的原因是由于灯泡的发热，也就是说灯泡发热的过程中，电阻会增大，从而导致了功率与冷却过的灯泡功率有差异。

这就解释了为什么两种测量在一开始差别不大，因为这个时候灯泡刚刚开始工作，这段时间里灯泡发出的热量比较少，灯泡电阻变化不大。而电压在0.5v以后，出现了上述差别，是因为灯泡发热导致了灯泡的电阻变大，而电阻在持续的变大。当加在灯泡两端电压在1.6v以后，出现上述现象，是由于电阻增大到一定的数值之后，就处于稳定的状态。

参考文献：

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