易照岩+丁其英

摘 要 交流电比直流电复杂，学习起来也较困难。在交流环境下，通过测量LED灯和白炽灯的功率、电流、功率因数等物理量，来区别LED灯和白炽灯不同物理特性，深入理解功率、认识交流电。

关键词 物理；实验；LED灯；智能电表；交流电；白炽灯

中图分类号：G633.7 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）09-0148-02

1 前言

220 V交流电作为日常生活中使用的电源形式，其也是高中物理中一个重要的知识点。在日常生活中，电力公司常向公众开展安全用电宣传，防止居民意外触电，因此，很多学生对交流电既熟悉又陌生，对它缺少足够的认识，在学习过程中存在困惑[1]。

LED灯与白炽灯发光原理不同：LED灯由发光二极管构成，发光二极管是在直流环境下工作的器件，要在交流电环境下工作，需要通过变压整流装置把交流电变为直流电，那么LED灯就是电感器件；而白炽灯是由钨丝在高温下发热发光，是纯电阻器件。LED灯和白炽灯在交流电环境下，功率、功率因数等物理量会呈现不同的特征。通过分析LED灯和白炽灯的功率、功率因数等测量数据，可帮助学生区分电感器件和纯电阻器件，深入理解功率概念，以及不同类型的负载对电源（电网）的影响，从而加深对交流电的认识，为学好交流电奠定基础。

2 实验原理

在中学课本中，电功率（P）等于电压（U）乘以电流（I）：

P=UI

在交变环境下，电压和电流是一个周期内的平均电压和电流。

在交流电中存在三种功率参数，分别为[2]：

1）视在功率，指电器消耗的总的功率；

2）有功功率，指使负载以发热、发光、做机械功等形式消耗电能的功率；……