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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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？

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．

解答：解：（1）小灯泡正常工作电阻：R=

(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=

20Ω

=0.05A，
I_L=0.3A-0.05A=0.25A，
U_L=1V，所以，小灯泡的实际电功率：P_L=U_L I_L=1V×0.25A=0.25W，
此时小灯泡的电阻值：R_L=

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．

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．

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（1）水火箭升空原理可利用我们所学过的

力的作用是相互的

知识来解释．从能量转化角度来看，水火箭的动能是由

内

能转化来的．
（2）实验后小星提出了问题：水火箭上升高度与什么因素有关呢？
小星猜想：可能与瓶中气体的压强有关；
小华猜想：可能与瓶中水的体积有关；
小军猜想：可能与瓶子的形状有关；
你认为影响因素还有

塞子与瓶口的摩擦力大小

（写出一点）．
（3）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同（设每一次充入气量相同），他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为300ml．通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录．考虑到安全做了三次，实验结果如下：

瓶塞塞入深度	浅	深	更深
高度（m）	2	5	12

这可验证水火箭上升高度与

塞子的插入深度

有关的猜想是否正确的．
（4）为了验证小华的猜想，请你为她设计一个可行的实验步骤：

保持其它的情况不变，只改变装入瓶内水的体积，重复试验比较发射高度

．

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力的作用是相互的

知识来解释．
（2）实验后小星提出了问题：水火箭上升高度与什么因素有关呢？
小星猜想：可能与瓶中气体的压强有关；
小华猜想：可能与瓶中水的体积有关；
小军猜想：可能与瓶子的形状有关；
你认为影响因素还有

塞子与瓶口的摩擦力大小

（写出一点）
（3）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同（设每一次充入气量相同），他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为300ml．通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录．考虑到安全做了三次，实验结果如下：

瓶塞塞入深度	浅	深	更深
高度（m）	2	5	12

这可验证水火箭上升高度与

塞子的插入深度

有关的猜想是正确的．

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（1）水火箭升空原理可利用我们所学过的______知识来解释．从能量转化角度来看，水火箭的动能是由______能转化来的．
（2）实验后小星提出了问题：水火箭上升高度与什么因素有关呢？
小星猜想：可能与瓶中气体的压强有关；
小华猜想：可能与瓶中水的体积有关；
小军猜想：可能与瓶子的形状有关；
你认为影响因素还有______（写出一点）．
（3）实验小组通过试验发现，瓶塞插入深度不同，瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同（设每一次充入气量相同），他们选用同一可乐瓶，瓶中水量为300ml．通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录．考虑到安全做了三次，实验结果如下：

瓶塞塞入深度	浅	深	更深
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瓶塞塞入深度	浅	深	更深
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这可验证水火箭上升高度与______有关的猜想是否正确的．
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