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某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件,由于A、B两部分被封闭在一个透明的玻璃壳内,a、b是其两个外露的接线柱(如图甲).他们了解到B是一个定值电阻,其电压与电流关系如表所示:A是一种由特殊金属丝制成的导体,它的额定电压是6V.为进一步了解A的某些特征,他们将元件的ab两端接在图乙的a′b′两点,测得了多组元件的电压与电流值,并绘制成如图丙的曲线.请根据上述信息回答:
电压U(V)2.04.06.0
电流I(A)0.100.200.30
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(1)计算电阻B的阻值.
(2)计算导体A的额定功率.
(3)调节滑动变阻器,使电压表示数为4V,计算10S内导体A产生的热量和导体B的实际功率.
(1)由欧姆定律可求得B电阻的阻值; (2)因A的额定电压为6V,故我们可以在图中找出电压为6V时的电流,由欧姆定律可求得B中电流,由并联电路的特点可求得A中的电流,即可由功率公式求得额定功率; (3)由图象读出电压为4V时的电流,由欧姆定律可求得B中电流,再由并联电路的特点可求得A中的电流,则由电功公式可求得A中的热量及B的实际功率. 【解析】 (1)由欧姆定律得:RB==; (2)由图可知:U=6V,I=0.46A, IB===0.3A, IA=I-IB=0.46A-0.3A=0.16A, P额A=U•IA=6V×0.16A=0.96W; (3)由表格和图可知:U=4V时: I'=0.38AIB'=0.2A, IA'=I'-IB'=0.38A-0.2A=0.18A, QA=(IA')2RAt=UA•IA't=4V×0.18A×10s=7.2J, PB===0.8W; 答:(1)B的阻值为20Ω;(2)A的额定功率为0.96W;(3)A消耗的热量为7.2J,B的功率为0.8W.
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考点分析:
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如图1所示,是小明探究“电阻上的电流跟两端的电压的关系”实验.
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(1)请用笔画线代替导线,完成实物图的连接(要求导线不能交叉).
(2)实验开始前,滑动变阻器的滑片P应置于______端.(填“A”或“B”)
(3)小明连接好电路,若闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是______(写出一种即可).
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑片P到不同位置时,分别测出电阻通过的电流和对应的电压值,作出了如图2所示的“U-I”图象,从图象可得出电流与电压关系的初步结论:当电阻一定时,______
(5)同组的小华将定值电阻R换成额定电压为3.8V的小灯泡来做上面的实验.
①测得小灯泡的电流和电压值如右表所示,分析表中数据,却发现得不到与小明相同的结论,原因可能是______
②小华发现他连接的实验电路可以用来“测小灯泡的额定功率”.于是他调节滑动变阻器滑片P使灯泡两端的电压为3.8V时,电流表示数如图3所示,则电路电流是______A,小灯泡的额定功率是______W.
(6)小明和小华经过讨论,决定用本实验器材来继续探究“电流产生的热量与什么因素有关”的实验.他们补充了如图4所示的器材,为顺利完成实验探究,还需要补充的器材有:秒表和______
实验次数123
U/V234
I/A0.200.280.31

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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