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13．課外綜合實踐活動中，小華等同學將兩只“3.8V  0.3A”的小燈泡連接成串聯(lián)電路．實驗時不慎把甲燈泡的玻璃外殼打碎了，讓小華驚奇的是，原來發(fā)光較弱的甲燈泡不發(fā)光了，而乙燈泡不僅沒熄滅，反而更亮了．仔細觀察電路后，還發(fā)現(xiàn)這時電壓表的示數(shù)為1.6V（電壓表測甲燈泡兩端的電壓），電源電壓為4V．小華對此產生了疑問：玻璃外殼打碎后，
甲燈仍有電流通過為什么不發(fā)光呢？小組的同學提出了以下兩種猜想：
猜想1：甲燈中的電流可能小于外殼打碎前的電流．
猜想2：甲燈的實際功率可能小于可以發(fā)光的功率．
請回答問題：
（1）根據所學知識，他們經過討論，斷定猜想1是錯誤（選填“正確”或“錯誤”）的．他們判斷的依據是觀察到乙燈更亮了，根據串聯(lián)電路中電流相等 的特點；所以甲燈中的電流大于外殼打碎前的電流．
（2）為了驗證猜想2，由于手頭沒有電流表，小華通過查閱有關資料獲得“3.8V  0.3A”小燈泡的電流隨電壓變化的數(shù)據，以及不同電壓下的發(fā)光情況（如表所示），并描出了該燈泡電流隨電壓的變化圖象．
電壓U/V00.51.01.52.02.53.03.54.0
電流I/A00.120.160.200.220.250.270.290.31
燈泡發(fā)光情況不發(fā)光發(fā)光，由暗漸漸變亮
由試題中信息和前面的討論，可以判斷猜想2是錯誤 （選填“正確”或“錯誤”）的．寫出分析（計算）推理的過程．甲燈泡外殼打破后，乙燈泡仍然是完好的燈泡，符合表格中的U-I關系，此時由甲燈泡兩端電壓為1.6V，則乙燈泡電壓為2.4V，由表格數(shù)據可知，此時電路中的電流約為0.25A，則此時P甲=U甲I甲=0.4W，而對于正常的小燈泡，最小的發(fā)亮功率Pmin=UI=1.5V×0.2A=0.3W，P甲＞Pmin，因此猜想2錯誤錯誤．．
（3）甲燈泡的玻璃外殼打碎后，引起燈泡從發(fā)光較弱到不發(fā)光的因素究竟是什么？
同組的小蘭同學聯(lián)想到，剛從煉鋼爐里倒出來的鋼水，溫度很高發(fā)出耀眼的白熾光，一段時間后，溫度降低鋼水凝固發(fā)出紅光直至不發(fā)光．提出新的猜想：甲燈燈絲玻璃外殼打碎了后，燈絲可能因溫度低 而不發(fā)光．
為了驗證猜想，小華等同學在前面實驗的基礎上，適當調高穩(wěn)壓電源的電壓后，觀察到甲燈泡燈絲發(fā)出微弱的紅光，但在短時間內燈絲就燒斷了．至此，你認為小燈泡的玻璃外殼有什么作用減少散熱，使燈絲溫度可達到白熾發(fā)光的程度 （只要寫出其中的一點）．

分析 （1）甲、乙兩燈串聯(lián)，流過它們的電流相等，乙燈能發(fā)光且更亮了，說明流過甲燈的電流大于外殼打碎前的電流；
（2）根據題意求出甲燈泡的電壓及流過甲燈泡的電流，由P=UI求出甲的功率，看該功率與燈泡發(fā)光功率間的關系，
然后判斷猜想2是否正確；
（3）從影響電阻大小的因素入手，因為燈絲未受損，燈絲的材料、長度、橫截面積不變化，考慮是導體溫度的影響．
從物體溫度與發(fā)光的關系分析燈不發(fā)光的原因及燈泡玻璃外殼的作用．

解答 解：（1）甲、乙兩燈串聯(lián)，流過它們的電流相等；與甲串聯(lián)的乙燈更亮了，說明流過乙燈的電流更大了，
從而流過甲燈的電流更大了，所以猜想1是錯誤的．
（2）甲燈泡外殼打破后，乙燈泡仍然是完好的燈泡，符合表格中的U-I關系，此時由甲燈泡兩端電壓為1.6V，則乙燈泡電壓為2.4V，由表格數(shù)據可知，此時電路中的電流約為0.25A，則此時P甲=U甲I甲=0.4W，而對于正常的小燈泡，最小的發(fā)亮功率Pmin=UI=1.5V×0.2A=0.3W，P甲＞Pmin，因此猜想2錯誤錯誤；
（3）甲燈泡的玻璃外殼打碎后，雖然燈泡兩端的電壓及燈泡的功率都大于燈泡可以發(fā)光的電壓與功率，而燈泡仍不發(fā)光，原因是：玻璃外殼被打碎后由于散熱使燈絲的溫度降低，燈絲溫度太低，達不到白熾狀態(tài)而無法發(fā)光，所以玻璃殼的作用是減少散熱，使燈絲溫度可達到白熾發(fā)光的程度．
故答案為：（1）錯誤；乙燈更亮了；相等；大于；
（2）甲燈泡外殼打破后，乙燈泡仍然是完好的燈泡，符合表格中的U-I關系，此時由甲燈泡兩端電壓為1.6V，則乙燈泡電壓為2.4V，由表格數(shù)據可知，此時電路中的電流約為0.25A，則此時P甲=U甲I甲=0.4W，而對于正常的小燈泡，最小的發(fā)亮功率Pmin=UI=1.5V×0.2A=0.3W，P甲＞Pmin，因此猜想2錯誤錯誤；
（3）溫度低；減少散熱，使燈絲溫度可達到白熾發(fā)光的程度．

點評 本題是一道實驗探究題，對初中生來說難度較大；熟練掌握串聯(lián)電路的特點、充分理解題意，由題意獲取燈泡可以發(fā)光的電壓與功率是正確解題的關鍵．

練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：解答題

3．利用下列器材研究電流跟電壓、電阻之間的關系．

（1）按電路圖（圖1）用筆線連接電路圖2．
（2）在研究電流跟電壓的關系時，應保持電阻不變，移動變阻器的滑片，改變電阻R兩端的電壓，測出相應的電流．在研究電流跟電阻的關系時，應保持電壓不變，改變電阻，測出相應的電流．
（3）下面的表格是“研究電流跟電壓、電阻關系”的實驗數(shù)據記錄：
表1  電阻R=15Ω
電壓U（V）1.534.5
電流I（A）0.10.20.3
表2  電壓U=2V
電阻R（Ω）51020
電流I（A）0.40.20.1
分析表1數(shù)據，可得出結論電阻一定時，通過導體電流與導體兩端電壓成正比；分析表2數(shù)據，可得出結論電壓一定時，通過導體電流與導體電阻成反比；綜合以上得到歐姆定律，其內容是導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，其表達式為：I=$\frac{U}{R}$．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

4．在“探究一定電壓下，電流與電阻的關系”的實驗中，老師提供的實驗器材有：電源（電壓恒為6V），電流表、電壓表一個各一個，四個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），兩只滑動變阻器（規(guī)格分別為“20Ω 1A”、“50Ω 0.5A”），導線若干．

（1）電路連接正確后，閉合開關前，滑片應置于A端（選填“A”或“B”）．
（2）閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)約為6V，此時，電路出現(xiàn)的故障可能是定值電阻R開路；小明排出故障后繼續(xù)實驗．
（3）小明先將5Ω電阻接入電路，調節(jié)滑動變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)如圖乙所示為0.4A；再將5Ω的電阻更換為10Ω電阻，此時電流表示數(shù)為0.3A，小明發(fā)現(xiàn)電流與電阻不成反比，原因是未調節(jié)滑動變阻器的滑片使定值電阻兩端的電壓保持不變．接下來的操作是：應將滑動變阻器適當向A（選填“A”或“B”）移動，直到電壓表示數(shù)為2V，同時記下電流表的示數(shù)．
（4）若完成用四個定值電阻進行實驗，他應該選擇的滑動變阻器規(guī)格是“50Ω 0.5A”．
（5）同組小華從其他組借來30Ω電阻替換R時，無論怎樣調節(jié)滑動變阻器，都不能使電壓表示數(shù)為2V，分析其可能的原因滑動變阻器的最大阻值太�。ù鸪鲆环N情況即可）

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

1．某校科學興趣小組想利用食鹽、水、新鮮冬瓜和自制密度計（制作方法：在吸管的下端裝入適量的鋼珠后用蠟封住并使底部平整）對植物吸水、失水的原理展開探究．他們將冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度為1.2g/cm3的食鹽水．并在食鹽水溶液中放置自制密度計（如圖甲所示），通過觀察一段時間后自制密度計浸沒深度的變化，分析研究冬瓜得失水分的狀況，若自制密度計在溶液中浸沒的深度隨時間的變化曲線如圖乙所示，請你幫助該興趣小組完成試驗的探究和分析．（假設食鹽溶解于水后，液體體積基本不變）
（1）實驗過程中，自制密度計所受的浮力不變（增大/減小/不變），根據自制密度計浸沒深度的變化情況可知，冬瓜在鹽水中失水（吸水/失水）．
（2）根據圖象數(shù)據通過計算可知，一段時間后鹽水的密度是1.125g/cm3．
（3）綜合以上數(shù)據通過粗略計算可知實驗過程中冬瓜得失水的總質量是120g．
（4）為了提高該實驗中自制密度計的精確程度，可以采取的辦法是“密度計”測量時浸沒的深度變化大，測量更精確些，因此可以選用更細的吸管等方法．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

8．五一期間，小宇乘坐爸爸駕駛的小汽車外出游玩，發(fā)現(xiàn)車內吊著的一個裝飾物在擺動，擺動很有節(jié)奏且來回擺動一次時間大致相同．小宇到游樂場后，他看到其他同學坐到秋千上玩，秋千來回擺動一次時間也大致相同，但是擺動時間長一些．
（1）請根據小宇觀察到的現(xiàn)象，提出一個可探究的科學問題：單擺的周期與擺長是否有關（單擺的周期與擺動幅度是否有關或單擺的周期與擺的質量是否有關）．
（2）回到學校，他找來一些長短不一的細線和質量不同的小球，做成不同的單擺（如圖所示）來探究．在老師的指導下，小宇和其他同學合作完成了幾組實驗．
①實驗中，需要測量單擺長L、擺球質量m、擺角θ（θ小于10°）、擺動一次所需時間T．其中擺球質量m除了用天平直接測量外，還可用下列測量儀器中C（只填序號）進行間接測量．
A．溫度計　　　　B．密度計　　　　C．測力計　　 　　D．氣壓計
②在探究周期與某因素時，記錄實驗數(shù)據如表：
擺球質量 m=40g 擺角θ=7°
擺長L/m0.640.811.00
周期T/s1.601.802.00
分析上表中的數(shù)據，得出結論是：擺球質量、擺角一定時，單擺的擺長越長，周期越大．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

18．小宇以一定速度將石子向斜上方拋出去，石子所做的運動叫斜拋運動．他想怎樣才能將石子拋得更遠呢？于是他找來小麗一起做了如下探究：他們用如圖1所示的裝置來做實驗，保持容器水平，讓噴水嘴的位置不變，用開關控制水噴出的速度．

（1）首先讓噴水嘴的方向不變（即拋射角不變）做了三次實驗：第一次讓水的噴出速度較小，這時水噴出后落在容器的A點；第二次，讓水的噴出速度稍大，水噴出后落在容器的B點；第三次，讓水的噴出速度最大，水噴出后落在容器的C點．小宇和小麗經過分析得出如下結論：在拋射角一定時，當物體拋出的速度越大，拋出的距離就越遠．
（2）然后控制開關讓水噴出的速度不變，讓水沿不同方向噴出，如圖2又做了幾次實驗，得到如下的數(shù)據：
噴嘴與水平方向的夾角15°30°45°60°75°
落點的噴嘴的水平距離5086.610086.650
小宇和小麗對上述數(shù)據進行了歸納分析，得出的結論是：在速度一定時，隨著物體拋出時與水平方向夾角的增大，拋出距離先是越來越大，然后越來越�。攰A角為45°時，拋出距離最大．
（3）小宇和小麗總結了一下上述探究過程，他們明確了斜拋物體在水平方向上飛行的距離與速度和拋射角的關系，他們感到這次探究的成功得益于探究過程中兩次較好地運用了控制變量法．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

5．由于怕飯菜太燙，來不及冷卻而影響小明的早餐，媽媽總是很早就起床了，為了讓媽媽多睡一會兒，小明就想找到一種讓物體快速冷卻的方法．為此，小明注意到媽媽是把飯菜放在空氣中冷卻的，而廚房中適合用來冷卻的另一種物質就是水．水和空氣哪個的導熱性能好呢？小明進行了如下的探究：
①用兩個相同的牛奶瓶，都裝入熱牛奶；
②一個放在溫度與室溫相同的水中，另一個就放在空氣中；
③為了盡量減少其他因素的影響，他把兩個瓶都用木塊墊起來，放在同一個桌面上．如圖所示．實驗時他每隔一定的時間記錄一次甲、乙兩溫度計的示數(shù)，得到的數(shù)據如表：
時間/min024681012141618
甲的示數(shù)/℃70605347423937353433
乙的示數(shù)/℃70666158555250484644
（1）對甲、乙兩個瓶中的牛奶，小明要控制牛奶的牛奶的質量、初溫相同；
（2）小明通過實驗，得到的正確結論是什么？空氣的導熱性比水的導熱性差；
（3）進一步分析表中甲的示數(shù)，小明又發(fā)現(xiàn)，在冷卻過程中，牛奶冷卻的快慢前后并不一致，是越來越慢的．小明想用“冷卻速度”來定量表示冷卻的快慢程度，請你給物理量下個定義：液體單位時間內降低的溫度叫做冷卻速度．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

2．來自南安的王金圖在中國北京挑戰(zhàn)了全身與冰塊接觸時間最長的紀錄，他站在裝滿冰塊的玻璃柜中長達1小時30分鐘，驚人地打破了此前威姆•霍夫（荷蘭）保持的1小時13分的紀錄．“牛頓物理小組“的同學們看了這條新聞后不由想到：人在冰里待的時間長些，還是在水里待的時間長些（即冰和水哪種物質冷卻效果更好）？為了比較冰和水的冷卻效果，同學們進行了如下的探究實驗：
如圖所示，將兩盒牛奶分別裝人兩個相同的瓶中，甲瓶放在水中，乙瓶放在冰塊中，其他條件均相同．實驗時，他每隔一定時間記錄一次甲、乙兩瓶中牛奶的溫度，實驗數(shù)據如表所示
時間/min024681012141618
甲/℃70605347423937353433
乙/℃70656158555250484746
（1）甲、乙兩瓶中的牛奶應該保證質量（填“質量“或“體積“）相同．
（2）通過數(shù)據分析，能得出的結論是：水的冷卻效果更好．（寫出一條即可）
（3）物理學中我們用速度來表示物體運動的快慢，若用“冷卻速度“來表示物體冷卻的快慢，則“冷卻速度“可定義為：質量為1千克的物體降低的溫度與時間的比值，叫做冷卻速度．

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科目：初中物理 來源： 題型：判斷題

3．串聯(lián)電路中各電阻上的電壓相等．×（判斷對錯）

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同步練習冊答案