Question

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，有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，如图所示．他们了解到B是一个定值电阻，其电压与电流关系如下表所示，

电压U（V）	2.0	4.0	6.0
电流I （A）	0.10	0.20	0.30

A是一种由特殊金属丝制成的导体，它的额定电压是9V．为进一步了解A的某些特征，他们使用如图乙所示的实验器材，测得了一组该元件的电压与电流值，并绘制成如图所示的曲线．请根据上述信息完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整．
（2）计算电阻B的阻值．
（3）计算导体A的额定功率．

Answer 1

分析：（1）根据导体的额定电压确定电压表的量程，且与导体串联；电流表与导体串联测通过的电流．
（2）根据欧姆定律结合表格求出三电阻对应的电阻，然后求出平均值即可求出电阻B的阻值．
（3）由电路图可知，A、B两电阻并联，额定电压下电阻正常工作，由图读出干路对应的电流，根据欧姆定律求出通过B的电流，根据并联电路的电流特点求出通过A的电流，再根据P=UI求出导体A的额定功率．

解答：解：（1）导体的额定电压为9V，所以电压表的量程为0～15V；电流表与导体串联，且注意电流从正接线柱流入负接线柱流出．如下图所示：

（2）由表格可知：
R₁=

U1

I1

=

2.0V

0.1A

=20Ω，R₂=

U2

I2

=

4.0V

0.2A

=20Ω，R₃=

U3

I3

=

6.0V

0.3A

=20Ω；
所以R_B=

1

3

（R₁ +R₂ +R₃）=

1

3

（20Ω+20Ω+20Ω）=20Ω．        
（3）当电压为9V时，从图象中可以查出总电流为I=0.54A，
此时B中的电流为I_B=

U

RB

=

9V

20Ω

=0.45A，
I_A=I-I_B=0.54A-0.45A=0.09 A
P=UI_A=9V×0.09 A=0.81W．
答：（1）如上图所示；
（2）计算电阻B的阻值为20Ω；
（3）计算导体A的额定功率为0.81W．

点评：本题考查了电表的连接和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是会根据导体的额定电压确定电压表的量程．