Question

小虎想用圖示器材，設計一個可以測量標有“2.5V”字樣小燈泡電阻的電路．
（1）請你用筆畫線代替導線，幫小虎把圖中的器材連接起來．要求：滑動變阻器的滑片向左滑動時，燈泡的亮度變暗．

（2）小虎同學移動滑片，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖示的I-U圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是______W．
（3）小虎將上述器材中的燈泡換成某一特殊材料制成的導體元件L，電源電壓換成6V，測得通過元件的電流I與加在它兩端的電壓U的數據如下表所示：

U/V		1	2	3	4	5
I/（10-3A）		20	80	180	320	500

現把導體元件L與電阻R串聯后接在同一電源（電壓為6V）上，當電阻的阻值R為______Ω時，導體元件L消耗的電功率是電阻R消耗的電功率的兩倍．

Answer 1

【答案】分析：（1）電壓表應與燈泡并聯，電流表串聯在電路中，滑動變阻器串聯，并選擇一上、一下的接線柱，同時注意電表的正負接線柱接入正確；
（2）額定功率就是在額定電壓下的功率，即2.5V時的功率，讀圖找出此時的電流值，利用公式P=UI計算即可；
（3）從表中可以看出，L的阻值是隨電壓的變化而變化的．把L與R串聯后，L消耗的功率是電阻R消耗功率的兩倍，可以推斷出二者電壓的關系，進而得出L兩端的電壓，從表中找出電流的數據，就可以計算電阻R的大小了．
解答：解：（1）如圖，電壓表與燈泡并聯，電流表串聯，滑動變阻器滑片向左滑動時，接入電路阻值變大，燈泡的亮度變暗；

（2）小燈泡的功率就是在額定電壓2.5V下的功率，讀圖象找出數據，代入得P=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
（3）當L與R串聯時，電流I相同，根據公式P=UI，L的功率電R的功率的兩倍，則說明L兩端的電壓是R兩端電壓的兩倍．
因為電源電壓為6V，則L兩端的電壓為4V，R兩端的電壓為2V．
讀表格可知，當L兩端電壓為4V時，其電流為0.32A，則R的阻值R===6.25Ω．
故答案為：（1）如圖；（2）1.25；（3）6.25．
點評：（1）連接實物圖時，有兩點需要特別注意，一是電流表與電壓表的串聯與并聯，以及接線柱的正進負出；二是滑動變阻器要按要求接入電路；
（2）明確額定功率就是額定電壓下的功率，再從圖象中獲取數據進行計算；
（3）最后的變化電路是本題的難點，從功率的倍數關系入手，結合功率公式、串聯分壓規(guī)律、串聯電路電流相同的特點，最后利用歐姆定律求出結果，具有一定的綜合性．