Question

某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的元件有a、b兩部分，被封閉在一個(gè)透明的玻璃殼內(nèi)，A、B、C是三個(gè)外露的接線柱，如圖所示．
（1）他們了解到a是一個(gè)定值電阻，要用“伏安法”研究其電流與電壓的關(guān)系，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖1的電路連接成所需的電路．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，在U-I圖中描繪出電壓和電流的關(guān)系如圖2所示，則電阻R_a=

10

Ω．
（3）b是一種由特殊金屬制成的導(dǎo)體，它的額定電壓是4.5V，為進(jìn)一步了解b的特征，他們使用相似的步驟，描繪出了該元件的電壓與電流關(guān)系的圖象如圖3所示．由圖可知原件b的電阻隨電壓的增大而

增大

，其額定功率約為

1.8

W．

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(shí)，需將滑動(dòng)變阻器與a串聯(lián)，電壓表測(cè)量a兩端電壓，因此將電壓表與a并聯(lián)，滑動(dòng)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=

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=

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(shí)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(dòng)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(dòng)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(shí)，通過的電流為0.3A，
則R_a=

U

I

=

3V

0.3A

=10Ω；
（3）由圖象找出當(dāng)b兩端電壓為2V、3V、5V時(shí)，通過燈絲的電流分別為0.3A、0.35A、0.41A，分別求出電阻：
R₁=

U1

I1

=

2V

0.3A

≈6.67Ω，R₂=

U2

I2

=

3V

0.35A

≈8.57Ω，R₃=

U3

I3

=

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(shí)，通過b的電流約為0.4A，則b的額定功率：P=UI=4.5V×0.4A=1.8W．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）10；
（3）增大；1.8．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、電功率等的計(jì)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．