Question

小虎想用圖示器材，設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣小燈泡電阻的電路．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小虎把圖中的器材連接起來．要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度變暗．

（2）小虎同學(xué)移動(dòng)滑片，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是______W．
（3）小虎將上述器材中的燈泡換成某一特殊材料制成的導(dǎo)體元件L，電源電壓換成6V，測(cè)得通過元件的電流I與加在它兩端的電壓U的數(shù)據(jù)如下表所示：

U/V		1	2	3	4	5
I/（10-3A）		20	80	180	320	500

現(xiàn)把導(dǎo)體元件L與電阻R串聯(lián)后接在同一電源（電壓為6V）上，當(dāng)電阻的阻值R為______Ω時(shí)，導(dǎo)體元件L消耗的電功率是電阻R消耗的電功率的兩倍．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，電流表串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，并選擇一上、一下的接線柱，同時(shí)注意電表的正負(fù)接線柱接入正確；
（2）額定功率就是在額定電壓下的功率，即2.5V時(shí)的功率，讀圖找出此時(shí)的電流值，利用公式P=UI計(jì)算即可；
（3）從表中可以看出，L的阻值是隨電壓的變化而變化的．把L與R串聯(lián)后，L消耗的功率是電阻R消耗功率的兩倍，可以推斷出二者電壓的關(guān)系，進(jìn)而得出L兩端的電壓，從表中找出電流的數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算電阻R的大小了．
解答：解：（1）如圖，電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)，接入電路阻值變大，燈泡的亮度變暗；

（2）小燈泡的功率就是在額定電壓2.5V下的功率，讀圖象找出數(shù)據(jù)，代入得P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
（3）當(dāng)L與R串聯(lián)時(shí)，電流I相同，根據(jù)公式P=UI，L的功率電R的功率的兩倍，則說明L兩端的電壓是R兩端電壓的兩倍．
因?yàn)殡娫措妷簽?V，則L兩端的電壓為4V，R兩端的電壓為2V．
讀表格可知，當(dāng)L兩端電壓為4V時(shí)，其電流為0.32A，則R的阻值R===6.25Ω．
故答案為：（1）如圖；（2）1.25；（3）6.25．
點(diǎn)評(píng)：（1）連接實(shí)物圖時(shí)，有兩點(diǎn)需要特別注意，一是電流表與電壓表的串聯(lián)與并聯(lián)，以及接線柱的正進(jìn)負(fù)出；二是滑動(dòng)變阻器要按要求接入電路；
（2）明確額定功率就是額定電壓下的功率，再從圖象中獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；
（3）最后的變化電路是本題的難點(diǎn)，從功率的倍數(shù)關(guān)系入手，結(jié)合功率公式、串聯(lián)分壓規(guī)律、串聯(lián)電路電流相同的特點(diǎn)，最后利用歐姆定律求出結(jié)果，具有一定的綜合性．