题目内容

在如图1所示的电路中,标准电阻R0=1.0kΩ,其阻值不随温度变化,R1为可变电阻.电源电压U=7V.电阻R上的电压与电流的关系如图2所示.当改变可变电阻R1,使电阻R和R0中消耗的电功率相等时,通过电阻R的电流是
2.5
2.5
mA;当R1=0时,这时电阻R两端的电压是
3
3
V.
分析:由图1可知三用电器为串联关系,故通过三电阻的电流相等,将R1电阻的伏安特性曲线在坐标中作出,两图象的交点为R的工作点,由图可知电流;若使R1=0,则通过R与R0的电流相等,且他们两端的电压之和为7V,找出符合条件的点即可.
解答:解:三电阻串联时,通过各电阻的电流相等,
∵P=I2R,
∴电阻R和R0中消耗的电功率相等时,两电阻的阻值应相等,在图中作出斜率为1的图象,两图象的交点为电阻的工作点,

由图可知,此时电流为2.5mA;
当R1=0时,电阻R和R0两端的电压之和为7V,由图象可知电路中的电流为4mA时,UR=3V,U0=4V时满足要求.
故答案为:2.5;3.
点评:对于伏安特性为曲线的元器件,一定要注意不能直接利用闭合电路欧姆定律求解,应考虑作出图象,由图象结合串并联电路的特点进行分析.
练习册系列答案
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(2012?高安市二模)探究名称:探究电阻上的电流跟两端电压的关系
提出问题:老师上课时在如图1所示的电路中接入了一个“神秘盒”后,小灯泡变亮了,接着老师对盒内的某个元件进行操作后灯却变暗了.针对此现象小明想小灯泡先变亮是因为老师在“神秘盒”内放有
滑动变阻器
滑动变阻器
,小灯泡后来变暗则是老师对盒内的
滑动变阻器的滑片
滑动变阻器的滑片
进行了操作,才使得小灯泡中的电流发生了变化.于是他想:电路中的电流受电压和电阻的影响,那么电流与电压、电阻究竟有什么样的关系呢?
进行猜想:在老师的启发和引导下,同学们作出了如下两个猜想:
猜想一:导体中的电流可能与导体两端的电压成正比.
猜想二:导体中的电流可能与导体的电阻成反比.
设计并进行实验:
为了探究导体中的电流与导体两端电压的关系,应控制
电阻
电阻
不变.小宇利用如图2所示的电路,通过改变干电池节数的办法获得多组数据,而小杰利用图3所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如下表.
R1=5Ω R2=10Ω R3=20Ω
实验次数 电压U/V 电流I/A 实验次数 电压U/V 电流I/A 实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1 0.20 4 1 0.10 7 1 0.05
2 2 0.40 5 2 0.20 8 2 0.10
3 3 0.60 6 3 0.30 9 3 0.15
分析与论证:略
评估:(1)小宇与小杰的方案相比,
小杰
小杰
方案好些,原因是
操作简单
操作简单
.(写出一点即可)
(2)小宇利用三个电阻分别进行三次实验的目的是
寻找规律
寻找规律

(3)图4甲是利用电阻
R2
R2
(选填R1、R2或R3)实验得到的图象;乙是利用实验次数
2、5、8
2、5、8
得到的图象.

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