实验 12．1

〔 目 的 〕 1．研究用电器的电功率与哪些因素有关。

2．研究用电器电功率的量度公式。

〔器材〕电源 2 个，变阻器 2 个，电流表和电压表各

2 个，不同规格的白炽灯 4 只（EL1：“6V1.5W”、EL2：“6V3W”、EL3：

“12V6W”、EL4：“12V3W”），电键 2 个，导线。

〔步骤〕

  1. 按照图 12-3 所示的电路图，连接两个电路，分别接入白炽灯 EL1、EL2。

图 12-3

  1. 调节变阻器的电阻，使两个电压表的读数都等于 6V，分别读出通过灯 EL1、EL2 的电流，并比较它们电功率的大小。（白炽灯的电功率越大，

灯就越亮）

  1. 用白炽灯 EL3 更换电路上的灯 EL1，调节变阻器的电阻，使两个电流表的读数都等于 0.5A，分别读出灯 EL2、EL3 两端的电压，并比较它们的电功率的大小。

  2. 用白炽灯 EL4 更换电路上的灯 EL3，调节变阻器的电阻，使灯 EL2

两端的电压为 6V，灯 EL4 两端的电压为 12V，分别读出通过灯 EL3、EL4 的电流，并比较它们的电功率的大小。

〔结果〕

  1. 白炽灯两端电压一定时，通过灯的电流越 ，电功率越 。

  2. 通过白炽灯的电流一定时，灯两端的电压越 ，电功率越

。

  1. 白炽灯的电压与电流的乘积IU相等时，电功率 。

进一步实验得出，用电器的电功率跟它两端的电压和通过用电器的电流成正比。用电器的电功率量度公式可以表示为

P＝IU。

再根据功与功率的关系，可以得出电功的公式

W＝Pt＝IUt。

式中若电流 I 的单位是安(a)，电压 U 的单位是伏(V)，做功的时间 t 的单位是秒(s)，则电功 W 的单位就是焦(J)。电流通过用电器所做的功， 跟用电器的电流、用电器两端的电压和通电的时间成正比。例如，电炉的电功率 P 一定，使用电炉时间越长，电流所做的功也就越多。

通常我们用改变用电器两端的电压或通过的电流来改变用电器的功 率。如家用可调光的台灯（图 12-4）拨到最亮一档时灯泡的实际功率等于额定功率，拨到前几档时灯泡的实际功率都小于额定功率。

图 12-4

一般说来，灯泡的额定功率越大，在额定电压下发光也越强，单位时间内发出的热和光也越多。然而白炽灯消耗的电能大部分都转化成内能， 而转化成光的能量并不多。后来人们改进了灯丝，从最早的碳丝灯泡改为钨丝灯泡。近几十年来，人们应用了气体放电原理来改革灯泡，设计出气体放电灯的新光源。新型电光源品种多、发光强、光色和谐，现已大量地应用在工业、农业、交通运输业和医疗、科研等领域中。图 12-5 所示的是一种发光强度高的高压汞灯。

图 12-5

下表列出了一些用电器的电功率。