Question

15．小明應(yīng)用如圖甲所示的電路“探究定值電阻R₀的發(fā)熱功率P₀、滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率P_R和電源總功率P_U隨電流I變化的關(guān)系”，將得到的數(shù)據(jù)繪成a、b、c三條圖線畫在了同一坐標(biāo)系中，如圖乙所示，b（選填“a”、“b”或“c”）圖線表示定值電阻R₀的發(fā)熱功率P₀隨電流I變化的關(guān)系，如電源電壓U保持不變，則由圖象可知：電源電壓U為3V，定值電阻R₀的阻值為1Ω．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=I²R判斷定值電阻R₀的發(fā)熱功率P₀隨電流I變化的圖象；
（2）根據(jù)P=UI可知電源總功率P_U隨電流I變化的圖象，由電功率的變形公式求出電源電壓；
（3）由圖象找出定值電阻R₀的功率與對(duì)應(yīng)的電流，然后由電功率公式P=I²R的變形公式求出電阻阻值；

解答 解：（1）由P=I²R可知，定值電阻R₀一定，定值電阻R₀的發(fā)熱功率P₀與電流的平方成正比，因此為二次函數(shù)圖象，故圖象b表示定值電阻R₀的發(fā)熱功率P₀隨電流I變化的關(guān)系；
（2）由P=UI可知，電源電壓一定，電源總功率P_U與電流成正比，因此圖象是一條傾斜的直線，即電源總功率P_U隨電流I變化的關(guān)系圖線是a；
由圖象可知，電源功率P_U=9W，電流I=3A；
由P=UI可知，電源電壓U=$\frac{{P}_{U}}{I}$=$\frac{9W}{3A}$=3V；
（3）由圖象b可知，定值電阻R₀的功率：P₀=9W時(shí)，電路電流I=3A，
由P=I²R可知，定值電阻：R₀=$\frac{{P}_{0}}{{I}^{2}}$=$\frac{9W}{（3A）^{2}}$=1Ω．
故答案為：b； 3； 1．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，由圖象找出電功率對(duì)應(yīng)的電流是正確解題的前提與關(guān)鍵，熟練應(yīng)用電功率公式的變形公式、歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)即可正確解題．