Question

某興趣小組利用如圖18所示電路進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)研究。

（1）閉合S₁，斷開S₂，調(diào)節(jié)電源電壓，得到表中數(shù)據(jù)。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，計(jì)算電阻R的平均值?（保留一位小數(shù))

（2）斷開S₁，閉合S₂，調(diào)節(jié)電源電壓進(jìn)行有關(guān)測量. 根據(jù)記錄到燈泡L的電壓和電流的數(shù)據(jù)繪制成電壓和電流的關(guān)系圖像（如圖19所示）。由圖像可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時(shí)，50s時(shí)間內(nèi)，燈泡L消耗了多少電能？

（3）同時(shí)閉合S₁和S₂，調(diào)節(jié)電源電壓，由圖像可知，當(dāng)燈泡L的功率為1W時(shí)，電阻R與燈泡L的總功率是多大?

次數(shù) 物理量	1	2	3
U/V	2.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.39	0.51

Answer 1

解：（1）閉合S₁，斷開S₂，電路中只有電阻R，根據(jù)歐姆定律有 R=U/I  

             三次計(jì)算的電阻值分別為R₁=10.0Ω，R₂=10.3Ω，R₃=9.8Ω    

            平均值：R= 10.0Ω---------------------------------------------------------------2分

        （2）斷開S₁，閉合S₂，電路中只有L，由圖像可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時(shí)，對應(yīng)的電流 I=0.2A ----------------------------------------------------1分

             則W=UIt=0.5V×0.2A×50s=5J -------------------------------------------2分

        （3））S1、S2閉合，電阻R與燈泡L并聯(lián)，

從圖像可查出，當(dāng)燈泡功率為1W時(shí)， 燈泡兩端電壓U=2.5V， 通過燈泡的電流I = 0.4A，　因?yàn)殡娮枧c燈泡并聯(lián)時(shí)電壓相等，-------1分

所以 P_R=U_L²/R=(2.5V)²/10.0Ω=0.625W,

總功率為P_總=P_R+P_燈=1W+0.625W=1.625W----------------------------2分