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摘 要：为了进一步提高伏安法测小灯包电功率实验的精度，使学生了解实验重点，本文从伏安法的概念和原理出发，进而对伏安法测小灯泡功率实验过程中，实物图连接以及实验过程的注意事项展开了深入研究，并结合具体案例进一步阐述了伏安法测小灯泡功率的实验重点。
关键词：伏安法；小灯包；电功率
前言：伏安法测定小灯泡电功率是初中物理课的重要组成部分，涉及到了包括仪表读数、欧姆定律、滑动变阻器应用等多项知识点，对于学生对基础物理知识和电路连接方法的掌握具有重要影响。因此，在了解实验原理的基础上，加强对实物图连接和实验过程中各项要点的讲解和分析，已成为初中物理教师在进行伏安法测定小灯泡电功率实验中需要着重开展的关键工作。
1、 伏安法简介及原理
伏安法是一类电化学式的分析方法，是以所指示的电极电位以及流经电解池电流的关系为依据，从而获得实验分析结果的一种方法。在物理实验中，伏安法经常被用来测定电阻和小灯泡的电功率，具体原理如下：根据欧姆定律：I=U/R可得，R=U/I，其中，R、I和U分别表示导体电阻、导体两端电压和流经导体的电流；在功率测量方面，由公式P=IU而得，其中，I、U为流经导体的电流和导体两端电压[1]。由此可知，在进行小灯泡功率测量时，只需知晓通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压即可。
2、 实物图连接的注意事项
实物图的连接需要注意以下几方面事项：（1）开关断开。在连接实物图时，必须确保开关断开，原因是，若开关闭合，则在线路的连接过程中极有可能发生短路，从而烧毁电源和电流表。（2）滑动变阻器的准确调节。由欧姆定律可知，当电源U一定时，电阻R越大，则电路中的电流I越小，因此，在连接滑动变阻器时，需要将其阻值调至最大，以避免因电路中电流过大烧坏其他元件。此外，教师或实验指导人员还应向学生说明滑动变阻器在实验中还具有调节灯泡电流以及灯泡两端电压的作用[2]。（3）准确确定电流表、电压表的接线和量程。电流表与电压表正、负接线柱正确接线方法是指电流应该从仪表的正接线柱流入，从负接线柱流出，一旦接反，则仪表指针便会因逆转而被打弯受损。电流表与电压表量程选择关系到实验结果的准确性，若量程过小，不仅会导致真实的电流、电压值难以被测出，而且还具有打弯指针的可能；若量程过大，则测量误差则较大。因此，在实验过程中，需要以“试触法”作为量程选择的主要方法，即先将仪表以最大量程接入，在电路连接完毕后，迅速闭合开关，并对仪表指针的偏转程度进行观察，以电流表为例，若指针偏转并未超出0.6A，则选择0-0.6A的量程；若指针偏转超出0.6A，则应选择0-3A的量程。
3、 实验的注意事项
在伏安法测定小灯泡的功率时应注意以下几方面要点：
首先，在对小灯泡的实际功率进行测定时，切忌在闭合开关的瞬间便立即读数，原因是在首次闭合开关时，滑动变阻器仍然处于最大阻值，电流表的示数较小，要想精确读出当前电路中流经小灯泡的电流较为困难，故应将滑动变阻器的组织适当调小，再进行读数[3]。在进行读数时必须做到“两清”，一是清楚电流表和电压表所选用的量程，二是清楚两仪表表盘的最小刻度，例如，0-6A量程的电流表，其单位刻度为0.02A，0-3A量程的电流表的单位刻度则为0.1A，而0-3V量程的电压表，其单位刻度为0.1V，0-15V量程电压表的单位刻度则为0.5V，学生在读数时必须先确定好仪表量程，再进行读数，从而确保电流与电压测量的准确性。
其次，在测量小灯泡的额定功率时，教师还需着重强调滑动变阻器的滑片移动需要与对电压表读数的观察同时进行。例如，电源电压为12V，则在移动滑动变阻器滑片的过程中，一旦电压表读数达到12V，即额定电压，则停止滑动，与此同时，读出电流表读数，并根据公式：P=IU算出此时小灯泡的额定功率。
再次，教师还需要向学生强调，伏安法测小灯泡电功率和伏安法测小灯泡电阻的实验虽然方法均是伏安法，但却仍然有所区别，主要体现在，由于小灯泡在不同电压下所对应的功率含义不同，因此，不能像伏安法测小灯泡电阻实验一样“反复测定数次求电阻的平均值”。
最后，实验还要求学生会“记”与会“算”。所谓会“记”是指对测量结果的准确记录，在物理学中，测量结果通常是由数字与单位共同组成的，仅记录数字而缺少单位是无意义的，如“3V”和“0.25A”是正确的记录方法，而“3”和“0.25”则不具备任何的物理意义。会“算”是指学生根据实验的原理，即P=IU将实验所测得的结果带入到小灯泡功率的计算公式中进行计算，从而获取小灯泡的额定功率和实际功率的数值。
4、 实例分析
物理考试中关于“伏安法测定小灯泡电功率”实验的内容经常如以下形式体现：某学生在测量小灯泡电功率试验中，额定电压为2.5V，并设计了如图X所示的电路，请完成以下问题：（1）该实验原理为（）；（2）图中a为（）表；b为（）表；（3）参照电路图，连接实物图；（4）连接电路时，开关应（）；闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑在（）端；（5）连接电路后，闭合开关，无论如何移动滑片，小灯泡均不发光，且电压表示数为电源电压，电流表无示数，造成这一结果的原因為（）。
对此实验试题进行如下的分析：在该题中，将电路连接过程中需要注意的相关问题予以了充分考虑，例如，连接电路前应先将开关断开、闭合开关前应先将滑动变阻器的阻值调至最大等。此外，还考虑了伏安法测小灯泡功率中常见的故障问题，如当电压表以串联的形式连接在电路中时，由于其电阻过大，导致流经电路中的电流过小，使得电流表无示数，而此时，滑动变阻器与电流表的作用与导线无异，即连接电路作用，故“电流表无示数，电压表为电源电压”的原因极有可能是电压表被串联在了电路中[4]。由此可见，此试题关于“伏安法测小灯泡电功率”实验的考察较为全面，具有较强的代表性。
结论：本文通过对伏安法的概念和测小灯泡功率的原理进行说明，在结合实物图连接注意事项的基础上，分别从稳定度数、滑动变阻器阻值调节以及实验结果的测定和计算等方面对伏安法测小灯泡功率实验的要点做出系统探析。可见，未来加强对伏安法测小灯泡功率实验注意事项和要点的研究，对于提高学生对物理学科基础知识与实验环节的理解能力具有重要的作用和意义。
参考文献：
[1]颜大权.“伏安法测电阻”和“测定小灯泡功率”的比较[J].初中生辅导，2011，01（12）：34-35.
[2]邱力文.“伏安法测小灯泡的额定功率”开放性实验题分析[J].中学物理教学参考，2012，08（05）：29-30.
[3]杨锐.伏安法测小灯泡功率实验中的几点技巧[J].初中生辅导，2011，12（26）：29-31.
[4]王高一.浅谈关于伏安法测量的教学[J].现代阅读（教育版），2013，02：（12）77.
关键词：伏安法；小灯包；电功率
前言：伏安法测定小灯泡电功率是初中物理课的重要组成部分，涉及到了包括仪表读数、欧姆定律、滑动变阻器应用等多项知识点，对于学生对基础物理知识和电路连接方法的掌握具有重要影响。因此，在了解实验原理的基础上，加强对实物图连接和实验过程中各项要点的讲解和分析，已成为初中物理教师在进行伏安法测定小灯泡电功率实验中需要着重开展的关键工作。
1、 伏安法简介及原理
伏安法是一类电化学式的分析方法，是以所指示的电极电位以及流经电解池电流的关系为依据，从而获得实验分析结果的一种方法。在物理实验中，伏安法经常被用来测定电阻和小灯泡的电功率，具体原理如下：根据欧姆定律：I=U/R可得，R=U/I，其中，R、I和U分别表示导体电阻、导体两端电压和流经导体的电流；在功率测量方面，由公式P=IU而得，其中，I、U为流经导体的电流和导体两端电压[1]。由此可知，在进行小灯泡功率测量时，只需知晓通过小灯泡的电流以及小灯泡两端的电压即可。
2、 实物图连接的注意事项
实物图的连接需要注意以下几方面事项：（1）开关断开。在连接实物图时，必须确保开关断开，原因是，若开关闭合，则在线路的连接过程中极有可能发生短路，从而烧毁电源和电流表。（2）滑动变阻器的准确调节。由欧姆定律可知，当电源U一定时，电阻R越大，则电路中的电流I越小，因此，在连接滑动变阻器时，需要将其阻值调至最大，以避免因电路中电流过大烧坏其他元件。此外，教师或实验指导人员还应向学生说明滑动变阻器在实验中还具有调节灯泡电流以及灯泡两端电压的作用[2]。（3）准确确定电流表、电压表的接线和量程。电流表与电压表正、负接线柱正确接线方法是指电流应该从仪表的正接线柱流入，从负接线柱流出，一旦接反，则仪表指针便会因逆转而被打弯受损。电流表与电压表量程选择关系到实验结果的准确性，若量程过小，不仅会导致真实的电流、电压值难以被测出，而且还具有打弯指针的可能；若量程过大，则测量误差则较大。因此，在实验过程中，需要以“试触法”作为量程选择的主要方法，即先将仪表以最大量程接入，在电路连接完毕后，迅速闭合开关，并对仪表指针的偏转程度进行观察，以电流表为例，若指针偏转并未超出0.6A，则选择0-0.6A的量程；若指针偏转超出0.6A，则应选择0-3A的量程。
3、 实验的注意事项
在伏安法测定小灯泡的功率时应注意以下几方面要点：
首先，在对小灯泡的实际功率进行测定时，切忌在闭合开关的瞬间便立即读数，原因是在首次闭合开关时，滑动变阻器仍然处于最大阻值，电流表的示数较小，要想精确读出当前电路中流经小灯泡的电流较为困难，故应将滑动变阻器的组织适当调小，再进行读数[3]。在进行读数时必须做到“两清”，一是清楚电流表和电压表所选用的量程，二是清楚两仪表表盘的最小刻度，例如，0-6A量程的电流表，其单位刻度为0.02A，0-3A量程的电流表的单位刻度则为0.1A，而0-3V量程的电压表，其单位刻度为0.1V，0-15V量程电压表的单位刻度则为0.5V，学生在读数时必须先确定好仪表量程，再进行读数，从而确保电流与电压测量的准确性。
其次，在测量小灯泡的额定功率时，教师还需着重强调滑动变阻器的滑片移动需要与对电压表读数的观察同时进行。例如，电源电压为12V，则在移动滑动变阻器滑片的过程中，一旦电压表读数达到12V，即额定电压，则停止滑动，与此同时，读出电流表读数，并根据公式：P=IU算出此时小灯泡的额定功率。
再次，教师还需要向学生强调，伏安法测小灯泡电功率和伏安法测小灯泡电阻的实验虽然方法均是伏安法，但却仍然有所区别，主要体现在，由于小灯泡在不同电压下所对应的功率含义不同，因此，不能像伏安法测小灯泡电阻实验一样“反复测定数次求电阻的平均值”。
最后，实验还要求学生会“记”与会“算”。所谓会“记”是指对测量结果的准确记录，在物理学中，测量结果通常是由数字与单位共同组成的，仅记录数字而缺少单位是无意义的，如“3V”和“0.25A”是正确的记录方法，而“3”和“0.25”则不具备任何的物理意义。会“算”是指学生根据实验的原理，即P=IU将实验所测得的结果带入到小灯泡功率的计算公式中进行计算，从而获取小灯泡的额定功率和实际功率的数值。
4、 实例分析
物理考试中关于“伏安法测定小灯泡电功率”实验的内容经常如以下形式体现：某学生在测量小灯泡电功率试验中，额定电压为2.5V，并设计了如图X所示的电路，请完成以下问题：（1）该实验原理为（）；（2）图中a为（）表；b为（）表；（3）参照电路图，连接实物图；（4）连接电路时，开关应（）；闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑在（）端；（5）连接电路后，闭合开关，无论如何移动滑片，小灯泡均不发光，且电压表示数为电源电压，电流表无示数，造成这一结果的原因為（）。
对此实验试题进行如下的分析：在该题中，将电路连接过程中需要注意的相关问题予以了充分考虑，例如，连接电路前应先将开关断开、闭合开关前应先将滑动变阻器的阻值调至最大等。此外，还考虑了伏安法测小灯泡功率中常见的故障问题，如当电压表以串联的形式连接在电路中时，由于其电阻过大，导致流经电路中的电流过小，使得电流表无示数，而此时，滑动变阻器与电流表的作用与导线无异，即连接电路作用，故“电流表无示数，电压表为电源电压”的原因极有可能是电压表被串联在了电路中[4]。由此可见，此试题关于“伏安法测小灯泡电功率”实验的考察较为全面，具有较强的代表性。
结论：本文通过对伏安法的概念和测小灯泡功率的原理进行说明，在结合实物图连接注意事项的基础上，分别从稳定度数、滑动变阻器阻值调节以及实验结果的测定和计算等方面对伏安法测小灯泡功率实验的要点做出系统探析。可见，未来加强对伏安法测小灯泡功率实验注意事项和要点的研究，对于提高学生对物理学科基础知识与实验环节的理解能力具有重要的作用和意义。
参考文献：
[1]颜大权.“伏安法测电阻”和“测定小灯泡功率”的比较[J].初中生辅导，2011，01（12）：34-35.
[2]邱力文.“伏安法测小灯泡的额定功率”开放性实验题分析[J].中学物理教学参考，2012，08（05）：29-30.
[3]杨锐.伏安法测小灯泡功率实验中的几点技巧[J].初中生辅导，2011，12（26）：29-31.
[4]王高一.浅谈关于伏安法测量的教学[J].现代阅读（教育版），2013，02：（12）77.