例1、(太原)在图13-5(甲)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5 A).图(乙)反映了当开关S由断开到闭合,再移动滑动变阻器滑片P的过程中,ab两端的电压U和通过的电流I之间的关系.图(丙)反映了滑动变阻器R2消耗的电功率P与电流I之间的关系.则R1的阻值为_________Ω;当R2的功率为120 w时,ab两点间的电压为______V.
答案:5 30
解析:
由图乙可知:I=0时,Uab=50V(即电源电压),则当电流I1=5A,Uab=25v,R1两端电压U1=U-Uab=50V-25V=25V,所以,由图丙可知,当R2功率为120W时,电流为4A,而在图乙中I2=4A时,Uab=30V。
例2、(福建莆田)小明在做“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)
(1)他在检查仪器时,发现电流表指针如图所示,则接下来的操作是______.
(2)图甲是小明画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中末完成的电路连接好,要求:电流表、电压表选择合适的量程;滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小;导线不能交叉。
(3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图13-12所示,则此时流过小灯泡的电流是_________A,灯泡两端的电压是______W.
(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像(如图),根据图像W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)
答案:
(1)调零(校零、把指针调到0刻度处)
(2)如下图
(3)0.22 1.8 0.396(或0.4)
(4)0.625(或0.63、0.6) 增大
解析:
(1)电流表使用前应调零;
(2)连接电路图时要注意要求向右滑片时阻值变小,依据变阻器使用技巧下面的接线柱应接右侧;
(3)按照电流表和电压表的正确读数方法读出数值再按P=U·I计算出实际功率;
(4)题中给出灯泡额定电压2.5V,在坐标图中找到对应电流值为0.25A,再由P==U·I计算出额定功率;题图中关系图像逐渐平缓,由函数知识可知电阻随电压增大而增大。
例3、(贵阳)如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图像,如图乙所示.
(1)求定值电阻R0的值
(2)将R0与灯L串联接在6V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;
(3)将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的电功率为4.9W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率.
答案:
(1)10Ω (2)5Ω (3)5.25W
(1)由图像可知:当U0=2V时,I0=0.2A(利用其他数据也可)
(2)分析图像可知:此时UL=2V,IL=0.4A
(3)
因为R0与RL并联,且灯正常发光,所以UL额=U0'=7V
由图像可知此时:IL额=0.75A
故: PL额=UL额IL额=7V×0.75A=5.25W
例4、(江西)几位同学在做“测定小灯泡的电功率”实验。
(1)请在虚线框中画出实验电路图;