Question

某興趣小組利用如圖18所示電路進行如下的實驗研究。

（1）閉合S₁，斷開S₂，調節電源電壓，得到表中數據。請根據表中的數據，計算電阻R的平均值?（保留一位小數)

（2）斷開S₁，閉合S₂，調節電源電壓進行有關測量. 根據記錄到燈泡L的電壓和電流的數據繪制成電壓和電流的關系圖像（如圖19所示）。由圖像可知，當電壓表示數為0.5V時，50s時間內，燈泡L消耗了多少電能？

（3）同時閉合S₁和S₂，調節電源電壓，由圖像可知，當燈泡L的功率為1W時，電阻R與燈泡L的總功率是多大?

次數 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，根據歐姆定律有 R=U/I  

             三次計算的電阻值分別為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，當電壓表示數為0.5V時，對應的電流 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，

從圖像可查出，當燈泡功率為1W時， 燈泡兩端電壓U=2.5V， 通過燈泡的電流I = 0.4A，　因為電阻與燈泡并聯時電壓相等，-------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