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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

时间:2021-11-10 08:46:31

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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

问题补充:

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===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===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===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.

解析分析:(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.

点评: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.

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

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