Question

某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行電學(xué)實驗過程中發(fā)現(xiàn)一個有趣的元件，有A、B兩部分，被封閉在一個透明的玻璃殼內(nèi)，a、b是其兩個外露的接線柱，如圖所示．他們了解到B是一個定值電阻，其電壓與電流關(guān)系如下表所示，

電壓U（V）	2.0	4.0	6.0
電流I （A）	0.10	0.20	0.30

A是一種由特殊金屬絲制成的導(dǎo)體，它的額定電壓是9V．為進(jìn)一步了解A的某些特征，他們使用如圖乙所示的實驗器材，測得了一組該元件的電壓與電流值，并繪制成如圖所示的曲線．請根據(jù)上述信息完成下列問題：
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的電路連接完整．
（2）計算電阻B的阻值．
（3）計算導(dǎo)體A的額定功率．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)導(dǎo)體的額定電壓確定電壓表的量程，且與導(dǎo)體串聯(lián)；電流表與導(dǎo)體串聯(lián)測通過的電流．
（2）根據(jù)歐姆定律結(jié)合表格求出三電阻對應(yīng)的電阻，然后求出平均值即可求出電阻B的阻值．
（3）由電路圖可知，A、B兩電阻并聯(lián)，額定電壓下電阻正常工作，由圖讀出干路對應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律求出通過B的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過A的電流，再根據(jù)P=UI求出導(dǎo)體A的額定功率．

解答：解：（1）導(dǎo)體的額定電壓為9V，所以電壓表的量程為0～15V；電流表與導(dǎo)體串聯(lián)，且注意電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出．如下圖所示：

（2）由表格可知：
R₁=

U1

I1

=

2.0V

0.1A

=20Ω，R₂=

U2

I2

=

4.0V

0.2A

=20Ω，R₃=

U3

I3

=

6.0V

0.3A

=20Ω；
所以R_B=

1

3

（R₁ +R₂ +R₃）=

1

3

（20Ω+20Ω+20Ω）=20Ω．        
（3）當(dāng)電壓為9V時，從圖象中可以查出總電流為I=0.54A，
此時B中的電流為I_B=

U

RB

=

9V

20Ω

=0.45A，
I_A=I-I_B=0.54A-0.45A=0.09 A
P=UI_A=9V×0.09 A=0.81W．
答：（1）如上圖所示；
（2）計算電阻B的阻值為20Ω；
（3）計算導(dǎo)體A的額定功率為0.81W．

點評：本題考查了電表的連接和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是會根據(jù)導(dǎo)體的額定電壓確定電壓表的量程．