Question

15．某興趣小組的同學(xué)在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)了一個有趣的元件，它有a、b兩部分，a是一個定值電阻，b是一種特殊金屬導(dǎo)體，封閉在一個透明的玻璃殼內(nèi)，A、B、C是三個外露的接線柱．如圖所示：

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中的電路連接成研究通過a的電流跟a兩端電壓關(guān)系的電路．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，描繪出a的U-I關(guān)系圖象如圖乙所示，則電阻R_a=10Ω．
（3）為了解b的特征（已知b的額定電壓為4.5V），他們使用類似研究a的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)后描繪出b的U-I關(guān)系圖象如圖丙所示．由圖可知b的電阻隨電壓的增大而變大，其額定功率約為1.8W．

Answer 1

分析 （1）由于a是定值電阻，因此探究通過a的電流跟a兩端電壓關(guān)系時，需將滑動變阻器與a串聯(lián)，電壓表測量a兩端電壓，因此將電壓表與a并聯(lián)，滑動變阻器按“一上一下”的原則接線．
（2）從乙圖中讀出一組電壓值和電流值，然后根據(jù)R=$\frac{U}{I}$即可求出其電阻值；
（3）根據(jù)圖中的電壓值和電流值，并結(jié)合R=$\frac{U}{I}$判斷電阻隨電壓的變化情況；
已知b的額定電壓，從丙圖中讀出b兩端為額定電壓時通過的電流，然后利用P=UI即可求出額定功率．

解答 解：（1）由于滑動變阻器已經(jīng)將下面接線柱接入電路，因此選擇上面任一接線柱使滑動變阻器與a串聯(lián)，并且電壓表并聯(lián)在a兩端；如圖所示：

（2）從乙圖中可以看出，當(dāng)a兩端電壓為3V時，通過的電流為0.3A，則R_a=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
（4）由圖象找出當(dāng)b兩端電壓為2V、3V、5V時，通過燈絲的電流分別為0.3A、0.35A、0.41A，分別求出電阻：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2V}{0.3A}$=6.67Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{0.35A}$=8.57Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{5V}{0.41A}$=12.20Ω；
由此可見b的電阻隨電壓的增大而變大；
從丙圖中可以看出，當(dāng)b兩端電壓為4.5V時，通過b的電流為0.4A，則b的額定功率：P=UI=4.5V×0.4A=1.8W．
故答案為：（2）10；（3）變大；1.8．

點(diǎn)評 本題考查電阻、電功率等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是根據(jù)圖象得出有用的數(shù)據(jù)解決問題，是中考的熱點(diǎn)問題，在學(xué)習(xí)中要特別注意．