Question

有一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的元件（如圖甲所示），由A、B兩部分組成，被封閉在透明的玻璃殼內(nèi)，a、b為兩個(gè)接線柱．某學(xué)生為了研究A、B兩部分電學(xué)特性，通過(guò)查閱資料，得知A是一個(gè)定值電阻，其U-I值如下表所示；B是一種由特殊金屬絲制成的導(dǎo)體，該元件的額定電壓是7伏，為了既不破壞元件的結(jié)構(gòu)，但又能測(cè)定B的額定功率，他使用（如圖乙所示）的器材，測(cè)得一組該元件的I-U值（如圖丙所示）后，利用這些數(shù)據(jù)測(cè)出了B的額定功率．請(qǐng)你回答以下問(wèn)題：

U/V	0.5	2.5	4.5	6.5	8.5	10.5
I/×10-3A	5.0	24.8	45.0	65.2	85.0	104.8

（1）用筆線代替導(dǎo)線，將如圖乙所示的器材連成一個(gè)測(cè)量該元件的I-U值的電路．要求當(dāng)滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)元件兩端的電壓從零開(kāi)始增大．
（2）當(dāng)滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，B的電阻逐漸    （填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）求得B在正常工作時(shí)的額定功率P=    w

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖中觀察電阻正常工作時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值（即電路中的最大電流）和最大電壓，然后根據(jù)電路中的最大電流確定電流表的量程，根據(jù)電壓從0開(kāi)始連續(xù)可調(diào)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，由于被測(cè)電阻是小電阻，故采用電流表外接法，然后根據(jù)先串聯(lián)再并聯(lián)的思路將電路連接起來(lái)；
（2）圖象的斜率等于該組元件電阻的倒數(shù)，由圖丙可知圖象的斜率逐漸變小，故B的電阻增大；
（3）B的額定電壓是7伏，根據(jù)圖丙可知此時(shí)該組元件的電流為0.245A，故此時(shí)該組元件的功率為P=UI=7×0.245=1.715W，求出A的功率，該組元件的功率減去A的功率即為B的功率．
解答：解：（1）要求當(dāng)滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)元件兩端的電壓從零開(kāi)始增大，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)該采用分壓接法，由于該組元件的阻值小于100Ω（電阻越并越小，而由圖可知電阻A在正常電壓下工作的電流值，然后根據(jù)R=，求出電阻A的阻值R_A=100Ω．），而根據(jù)圖丙可知當(dāng)電壓為7v時(shí)該組元件的電阻等于28.6Ω，故為小電阻，應(yīng)該采用電流表外接法；由于最大電流接近300mA，故電流表選擇300mA的量程，由于最大電壓10V左右，故電壓表選擇15V的量程；電路圖如圖所示； 
 （2）當(dāng)滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，B兩端的電壓逐漸增大，由圖丙可知圖象的斜率逐漸變小，而圖象的斜率等于該組元件電阻的倒數(shù)，故該組元件的電阻逐漸增大，由于A的電阻不隨電壓的變化而變化，故B的電阻增大．
（3）B的額定電壓是7伏，根據(jù)圖丙可知此時(shí)該組元件的電流為0.245A，故此時(shí)該組元件的功率為P=UI=7×0.245=1.715W，而此時(shí)A的功率為P_A===0.49W，故B的功率P_B=P-P_A=1.225W．
故本題的答案為：（1）答案見(jiàn)右圖；
（2）增大；
（3）1.20-1.25W
點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑動(dòng)變阻器、電流表的連接，并聯(lián)電路的功率的計(jì)算，根據(jù)圖象求解功率、電路圖的連接等問(wèn)題．電路圖的連接容易出錯(cuò)．