Question

16．在用伏安法测定值电阻R₁阻值的实验中，某同学误接成了如图甲所示的电路，测得的有关电流表和电压表的数据如表所示，并根据表格中的数据绘制成如图乙所示的U-I图象，电源两端的电压不变，求：

U/V	7	6	5	4	3	2
I/A	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（1）该电路的电源电压为多少伏？
（2）定值电阻R₁的阻值为多少欧？
（3）当电压表示数为7V时，定值电阻R₁的功率为多少瓦？

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由图乙可知，当电路中的电流为0时，电压表测电源的电压，据此得出答案；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图象读出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出R₁的阻值；
（3）根据图象读出当电压表示数为7V时电路中的电流，根据P=I²R求出定值电阻R₁的功率．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据图象可得，当电流为0时，电压表的示数为8V，即电源的电压U=8V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流I=1.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值；
R₁=$\frac{{{U_{\;}}}}{I}$=$\frac{8V}{1.6A}$=5Ω；
（3）由图象可知，当电压表的示数U₂=7V时，电路中的电流I′=0.2A，
则定值电阻R₁的功率：
P₁=（I′）²R₁=（0.2A）²×5Ω=0.2W．
答：（1）该电路的电源电压为8V；
（2）定值电阻R₁的阻值为5Ω；
（3）当电压表示数为7V时，定值电阻R₁的功率为0.2W．

点评 本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用，关键是根据图象读出有用的信息．