试题

题目：
青果学院某物理兴趣小组同学设计了如图（甲）所示的电路图进行实验探究，电源为可调压直流学生电源，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，小灯泡标有“6V  1.2W”字样，R0为20Ω的定值电阻．小组根据记录的电流表和电压表示数变化，描绘出U-I关系图，如图（乙）所示．
（1）求灯泡正常发光时的电阻．
（2）调节电源电压，求当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.3W时，小灯泡的实际电功率和小灯泡的电阻值．
（3）分析比较（1）、（2）中所计算出的小灯泡的电阻值，你可以得出什么结论？
答案
解：（1）小灯泡正常工作电阻：R=
U2
P
=
(6V)2
1.2W
=30Ω；
（2）由图象可知，当小灯泡与定值电阻Ro消耗的总功率为0.3W时，小灯泡与Ro电压均为1V，电流表示数为0.3A；
I0=
U0
R0
=
1V
20Ω
=0.05A，
IL=0.3A-0.05A=0.25A，
UL=1V，所以，小灯泡的实际电功率：PL=UL IL=1V×0.25A=0.25W，
此时小灯泡的电阻值：RL=
UL
IL
=
1V
0.25A
=4Ω，
（3）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积和温度．比较（1）、（2）中小灯泡的材料、长度、横截面积都没有变，但是电阻却不同，所以可得结论：小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．
答：（1）求灯泡正常发光时的电阻是30Ω．
（2）小灯泡的实际电功率是0.25W；小灯泡的电阻值是4Ω．
（3）分析比较（1）、（2）中所计算出的小灯泡的电阻值，可以得出结论：小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．
解：（1）小灯泡正常工作电阻：R=
U2
P
=
(6V)2
1.2W
=30Ω；
（2）由图象可知，当小灯泡与定值电阻Ro消耗的总功率为0.3W时，小灯泡与Ro电压均为1V，电流表示数为0.3A；
I0=
U0
R0
=
1V
20Ω
=0.05A，
IL=0.3A-0.05A=0.25A，
UL=1V，所以，小灯泡的实际电功率：PL=UL IL=1V×0.25A=0.25W，
此时小灯泡的电阻值：RL=
UL
IL
=
1V
0.25A
=4Ω，
（3）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积和温度．比较（1）、（2）中小灯泡的材料、长度、横截面积都没有变，但是电阻却不同，所以可得结论：小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．
答：（1）求灯泡正常发光时的电阻是30Ω．
（2）小灯泡的实际电功率是0.25W；小灯泡的电阻值是4Ω．
（3）分析比较（1）、（2）中所计算出的小灯泡的电阻值，可以得出结论：小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．
考点梳理
电功率的计算；欧姆定律的应用．
（1）根据小灯泡标有“6V  1.2W”字样，可求出正常工作电阻；
（2）由图象可知，当小灯泡与定值电阻Ro消耗的总功率为0.3W时，小灯泡与Ro电压均为1V，电流表示数为0.3安．可先求出定值电阻Ro的电流，然后根据并联电路电流规律，求出小灯泡的电流，最后求出小灯泡的实际电功率和小灯泡的电阻值．
（3）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积和温度．根据求出的电阻值，分析找出电阻变化的原因．
本题考查了欧姆定律、电功率和影响电阻大小的因素，内容较多．
解决本题的关键是从图象中找出小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.3W时，电压和电流值．
在分析电阻变化时，要想到影响电阻大小的因素．
计算题；压轴题．
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