Question

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

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？

Answer 1

（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，
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=

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．