电压对小灯泡亮度的影响

实验目的

探究同一小灯泡的亮度随两端电压变化的规律，理解实际功率与亮度的关系。

实验原理

电功率 P=UI。电压升高时，通过灯丝的电流增大，实际功率增大，灯泡变亮；电压降低则变暗。当 U实=U额 时，P实=P额，灯泡正常发光；U实<U额 时 P实<P额；U实>U额 时 P实>P额。灯丝电阻随温度升高而增大，所以电流并不与电压成正比。

实验器材

• 小灯泡（标有额定电压）
• 电源（可调电源或几节干电池）
• 滑动变阻器
• 电压表
• 电流表
• 开关
• 导线若干

实验步骤

1. 按电路图连接：电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联。
2. 把电压表并联在小灯泡两端，开关断开。
3. 闭合开关前，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
4. 闭合开关，调到电压低于额定值，观察亮度并记录两表示数。
5. 调到额定电压，记录灯泡正常发光时的示数。
6. 再略高于额定电压，短暂观察后立即断开开关。
7. 用 P=UI 算出各次功率，比较亮度与功率。

实验现象与结论

电压越低灯越暗；达到额定电压时灯泡正常发光；略高于额定电压时更亮。各次计算所得 P=UI 随电压升高而增大。结论：灯泡的亮度由实际电功率决定，同一灯泡两端实际电压越高，实际功率越大，灯越亮。

注意事项

• 实际电压不要明显超过额定电压，以免烧坏灯丝
• 电表量程先选大再调小
• 连接电路时开关要断开

常见问题

灯泡的亮度由什么决定？

由灯泡的实际电功率决定。实际功率越大，灯越亮，与额定功率大小无直接关系。

为什么灯泡电压增大一倍，电流不是正好增大一倍？

电压升高，灯丝温度升高，电阻变大，所以电流增大得比电压慢。