Question

1．某興趣小組的同學進行電學實驗過程中發(fā)現一個有趣的元件，有A、B兩部分，被封閉在一個透明的玻璃殼內，a、b是其兩個外露的接線柱，如圖乙所示．他們了解到B是一個定值電阻，其電壓與電流關系如下表所示，

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體，它的額定電壓是9V．為進一步了解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，并繪制成如圖丙所示的曲線．請根據上述信息完成下列問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖乙的電路連接完整．
（2）當變阻器滑片向右滑時，電阻B的阻值為20歐，電壓表示數將變�。�
（3）導體A的額定功率為0.81W，當電壓表為3V時，A和B的總功率為0.96W．

Answer 1

分析 （1）根據導體的額定電壓確定電壓表的量程，且與導體串聯；電流表與導體串聯測通過的電流；
（2）根據歐姆定律結合表格求出三電阻對應的電阻，然后求出平均值即可求出電阻B的阻值；根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和電壓表示數的變化；
（3）由電路圖可知，A、B兩電阻并聯，額定電壓下電阻正常工作，由圖讀出干路對應的電流，根據歐姆定律求出通過B的電流，根據并聯電路的電流特點求出通過A的電流，再根據P=UI求出導體A的額定功率；由圖丙可知，當電壓表為3V時電流表的示數，根據P=UI求出A和B的總功率．

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

（2）由I=$\frac{U}{R}$結合表格數據可得：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.1A}$=20Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.0V}{0.2A}$=20Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{6.0V}{0.3A}$=20Ω；
所以R_B=$\frac{1}{3}$（R₁ +R₂ +R₃）=$\frac{1}{3}$（20Ω+20Ω+20Ω）=20Ω；
當變阻器滑片向右滑時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，電壓表的示數變�。�
（3）當電壓為9V時，從圖象中可以查出總電流為I=0.54A，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，此時B中的電流：
I_B=$\frac{U}{{R}_{B}}$=$\frac{9V}{20Ω}$=0.45A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，I_A=I-I_B=0.54A-0.45A=0.09A，
導體A的額定功率：
P=UI_A=9V×0.09A=0.81W；
由圖丙可知，當電壓表U_AB=3V時，電流表的示數I_AB=0.32A，
則A和B的總功率：
P_AB=U_ABI_AB=3V×0.32A=0.96W．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）20；變��；
（3）0.81；0.96．

點評 本題考查了電表的連接和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是會根據導體的額定電壓確定電壓表的量程．