师：各位同学大家好，欢迎来到今天的物理课堂，本节课将由我和大家共同完成。为了上好这堂课，老师准备了不少实验器材，有台灯、调压电源、红外测温仪等等。前几天，我带着 10 岁的女儿去附近五金店买实验要用的灯泡，发生了一段小插曲。我对店员说要买个灯泡，店员问我：“您要多大的灯泡？25 的还是 100 的？”当时我闺女就悄悄问我：“爸爸，现在的灯泡都这么贵了吗？都要 100 元一个了？”各位同学思考一下，我闺女对这两个数字的理解和店员想表达的意思一样吗？我女儿没学过初中物理，而同学们通过上节课的学习知道，这两个数字代表的不是灯泡价格，而是灯泡的额定电功率。比如我买的这个灯泡，上面标有“25 瓦”字样，就是指这个灯泡的额定功率为 25 瓦。现在我把这个灯泡接在灯座上，闭合开关调节电压。大家注意左下角蓝色屏幕显示的就是电压。
大家看，随着电压不断升高，灯泡亮度逐渐变亮；电压调低，灯泡亮度又逐渐变暗。请同学们再思考一个问题，灯泡亮度发生变化时，它的电功率总是等于额定功率吗？我想同学们都有自己的判断了。为了验证大家的猜想是否正确，我们要通过实验测量灯泡在不同发光亮度时的实际功率，再和它的额定功率进行比较。像视频中接在家庭电路的灯泡，两端电压较高，操作起来比较危险。为安全起见，我们换用额定电压为 2.5 伏的实验室常用灯泡。接下来，让我们进入第 18 章第三节——测量小灯泡的电功率的学习。
电压表可直接测量电压，电流表可直接测量电流，但实验室没有能直接测量电功率的仪器。我们可以借鉴之前学习导体电阻时用的伏安法，用两个电表分别测出电压和电流，再根据公式(R = \frac{U}{I})计算出电阻大小，这种方法叫间接测量法。巧合的是，上节课我们学过类似公式(P = UI)，同学们能不能根据这个原理，设计一个电路来间接测量小灯泡的电功率呢？请同学们设计出电路图，并画在物理课本 96 页右下角的虚线框内。画电路时要规范使用直尺、铅笔作图，同时要注意实验目的，想一想如何改变小灯泡的亮度。下面请同学们开始画电路图。
我们来看这两位同学画的。俗话说，比较是一切思维和理解的基础。通过对比，我们发现这两幅图的共同点是都有电压表和电流表，两位同学的设计意图都是通过这两个表测出灯泡的电压和电流，进而间接测算出灯泡的实际电功率。而这两幅图最大的不同在于，右边这位同学设计了一个滑动变阻器。当滑动变阻器与灯泡串联时，移动滑片可以连续改变灯泡的亮度，而且操作方便，符合实验需求。所以我们采用右边这位同学的设计。接下来，我们就按照这个电路图进行实验。
连接电路时，一般从电源正极开始。注意电流要从电流表正接线柱流入，负接线柱流出。连接滑动变阻器时要注意接线柱接法，采用“一上一下”，滑片要移到阻值最大处，再连接开关和电源负极，开关应处于断开状态。然后将电压表并联在被测灯泡两端，因为我们采用的灯泡额定电压为 2.5 伏，所以电压表选择小量程；左侧电流未知，因此电流表选用大量程。请同学们思考，实验过程中我们需要测量和记录哪些实验数据呢？其实物理课本 96 页开头就给了我们提示。书上要求我们最少进行三次实验，第一次使小灯泡两端电压为额定电压，让灯泡正常发光；第二次低于额定电压；第三次高于额定电压。我们知道电压过高可能烧坏小灯泡，所以书上特别要求第三次实验的两端电压最高为额定电压的 1.2 倍左右。按照书上要求，请同学们在书上空白处设计一个实验表格，方便记录数据。下面我们一起看看老师设计的实验表格。
由于我们用的是额定电压为 2.5 伏的小灯泡，分别设计了等于、低于、高于额定电压的三种实验情况，尤其注意电压不得高于额定电压的 1.2 倍，所以最后一组实验采用了 3 伏电压。当小灯泡两端电压为 2.5 伏时，小灯泡正常发光；其余亮度与正常发光时相比，如果亮，我们称之为“较亮”，如果暗，我们称之为“较暗”。可是，灯泡亮度有时用眼睛观察不太准确，能不能用什么物理量把亮度直接表示出来呢？还真有，这个物理量叫照度，单位是勒克斯。让我们一起来看看关于照度的小视频。
光照强度，简称照度，是一种物理术语，指单位面积上所接受可见光的通量。光照强度的单位是勒克斯，用于衡量光照的强弱以及物体表面积被照明程度。一个被光线照射的表面上的照度定义为照射在单位面积上的光通量，其单位是流明。夏季，在阳光直接照射下，光照强度可达 6 万至 10 万勒克斯；没有太阳的室外为 0.1 万至 1 万勒克斯；夏天明朗的室内为 100 至 550 勒克斯；夜间满月下为 0.2 勒克斯。白炽灯每瓦大约可发出 12.56 LX 的光，但数值随灯泡大小而异。
如何测量视频中提到的光照强度，也就是照度呢？这就需要用到我手中的测量工具——数字照度计。打开电源，上面会出现一串数字，大约是 920 勒克斯，它代表现在我所处环境的光照强度为 920 勒克斯。有了它，我们可以更精准地比较灯泡亮度。实验中，我需要给它加一个遮光罩，这样做有两个优点：第一，可以避免周围光源的影响；第二，可以控制每次与灯泡的距离相同。现在准备工作已完成，下面我们开始实验。首先闭合开关，观察电流表指针的偏转角度情况，进行试触。我们发现电流表指针偏转角度较小，所以电流表应选择小量程。闭合开关，移动滑片，先使灯泡正常发光。
移动滑片时观察角度要正确，此时电流表示数约为 0.29 安，光照强度为 97 Lux。再次闭合开关，移动滑片使灯泡两端电压为 2 伏，可以发现灯泡逐渐变暗，电流为 0.24 安，光照强度为 36 勒克斯。接着闭合开关，移动滑片使电压表示数为 3 伏，灯泡比正常发光时亮，电压表指针偏转比较灵敏，电流表示数为 0.3 安，光照强度为 156 勒克斯，此时灯泡较亮。