物理電功率實驗操作指導書2.連接電路注意事項：開關處于斷開狀態(tài)（防止短路）；滑動變阻器滑片移至最大阻值處（左端或右端，根據(jù)接線柱選擇，如接左下和右上，則滑片移至最左端）；電流表、電壓表的正負極接線柱正確（電流從正接線柱流入，負接線柱流出）；量程選擇：先估算電路中的最大電流和電壓（如電源電壓3V，\(R=5Ω\)，則最大電流\(I=U/R=0.6A\)，電流表選0~0.6A量程，電壓表選0~3V量程）。（二）測量定值電阻的電功率1.閉合開關：緩慢移動滑動變阻器滑片，使電壓表讀數(shù)為某一值（如1V），記錄此時的電壓\(U\)和電流\(I\)；2.改變滑片位置：依次使電壓表讀數(shù)為1.5V、2V、2.5V、3V（不超過電源電壓），每次記錄對應的\(U\)和\(I\)；3.計算電功率：根據(jù)\(P=UI\)計算每組數(shù)據(jù)的電功率，填入表1（以\(R=5Ω\)為例）。（三）探究電功率與電阻的關系1.更換定值電阻：斷開開關，將5Ω電阻換成10Ω電阻，重復步驟（二），記錄數(shù)據(jù)填入表2；2.再次更換電阻：將10Ω電阻換成15Ω電阻，重復步驟（二），記錄數(shù)據(jù)填入表3。（四）探究電功率與電壓的關系1.保持電阻不變：選用5Ω電阻，固定滑動變阻器滑片位置（或逐步調節(jié)），使電壓表讀數(shù)依次為0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V，記錄對應的\(I\)和\(P\)；2.繪制曲線：以電壓\(U\)為橫坐標，電功率\(P\)為縱坐標，繪制\(P-U\)曲線，分析\(P\)與\(U\)的關系。六、數(shù)據(jù)記錄與處理（一）數(shù)據(jù)記錄表格表1定值電阻電功率測量數(shù)據(jù)（\(R=5Ω\)）序號電壓\(U\)（V）電流\(I\)（A）電功率\(P=UI\)（W）12345表2定值電阻電功率測量數(shù)據(jù)（\(R=10Ω\)）序號電壓\(U\)（V）電流\(I\)（A）電功率\(P=UI\)（W）12345表3定值電阻電功率測量數(shù)據(jù)（\(R=15Ω\)）序號電壓\(U\)（V）電流\(I\)（A）電功率\(P=UI\)（W）12345（二）數(shù)據(jù)處理與分析1.計算電功率：根據(jù)每組\(U\)和\(I\)，用\(P=UI\)計算電功率，填入表格；2.繪制曲線：以電壓\(U\)為橫坐標，電功率\(P\)為縱坐標，繪制\(P-U\)曲線（同一電阻）；以電流\(I\)為橫坐標，電功率\(P\)為縱坐標，繪制\(P-I\)曲線（同一電阻）；3.分析關系：同一電阻：\(P\)與\(U^2\)成正比（\(P=U^2/R\)），\(P\)與\(I^2\)成正比（\(P=I^2R\)），曲線為拋物線；不同電阻：在相同電壓下，電阻越大，電功率越小（\(P=U^2/R\)）；在相同電流下，電阻越大，電功率越大（\(P=I^2R\)）。七、注意事項1.安全操作：電路連接時開關斷開，防止短路；滑動變阻器滑片移至最大阻值處，保護電路；不要超過電流表、電壓表的量程（先試觸，若指針偏轉過小，換小量程；偏轉過大，換大量程）。2.讀數(shù)規(guī)范：電流表、電壓表的讀數(shù)視線與刻度線垂直（避免視差）；刻度盤讀數(shù)：如電壓表0~3V量程，每小格0.1V，讀數(shù)估讀至0.01V；電流表0~0.6A量程，每小格0.02A，讀數(shù)估讀至0.01A。3.實驗結束：斷開開關，拆除導線（先拆電源兩端的導線）；整理器材，將電流表、電壓表調至“OFF”檔（或交流電壓檔）。八、誤差分析（一）誤差來源1.系統(tǒng)誤差：電流表的分壓作用：電流表內阻\(R_A\)不為零，導致電壓表測量的電壓\(U_{\text{表}}=U_R+U_A\)，大于電阻實際電壓\(U_R\)，計算的\(P=U_{\text{表}}I\)偏大；電壓表的分流作用：電壓表內阻\(R_V\)不為無窮大，導致電流表測量的電流\(I_{\text{表}}=I_R+I_V\)，大于電阻實際電流\(I_R\)，計算的\(P=UI_{\text{表}}\)偏大；定值電阻的阻值誤差：電阻標稱值與實際值存在偏差。2.偶然誤差：讀數(shù)時的視差（視線不垂直）；滑動變阻器滑片位置調節(jié)的誤差；電源電壓的波動（如干電池電量下降）。（二）減小誤差的方法1.選擇合適器材：選用內阻小的電流表（\(R_A\llR\)）或內阻大的電壓表（\(R_V\ggR\)），減小分壓或分流影響；2.多次測量：同一電阻測量多組數(shù)據(jù)，取平均值；3.校準儀器：實驗前對電流表、電壓表進行校準（如用標準電阻驗證）。九、實驗拓展（一）測量小燈泡的電功率1.實驗目的：探究小燈泡（非純電阻，電阻隨溫度變化）的電功率與電壓的關系；2.器材調整：將定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡；3.實驗步驟：測量小燈泡在額定電壓（2.5V）、實際電壓（1.5V、2V、3V）下的功率，記錄\(U\)、\(I\)，計算\(P=UI\)；4.結果分析：小燈泡的\(P-U\)曲線不是拋物線（因為\(R\)隨溫度升高而增大），但\(P=UI\)仍成立（定義式適用于所有電路）。十、結語本實驗通過規(guī)范的操作流程，驗證了電功率的基本公式，探究了電功率與電壓、電流、電阻的關系。實驗中需注意安全操作、規(guī)范讀數(shù)和誤差分析，培養(yǎng)科學的實驗態(tài)度。通過拓展實驗（如小燈泡電功率測量），可進一步加深對電功率定義的理解，區(qū)分純電阻與非純電阻電路的差異。實驗總結：電功率的核心是\(P=UI\)（定義式）