Question

1．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，如图乙所示．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，并绘制成如图丙所示的曲线．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）当变阻器滑片向右滑时，电阻B的阻值为20欧，电压表示数将变小．
（3）导体A的额定功率为0.81W，当电压表为3V时，A和B的总功率为0.96W．

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；根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
（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；由图丙可知，当电压表为3V时电流表的示数，根据P=UI求出A和B的总功率．

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I=$\frac{U}{R}$结合表格数据可得：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.1A}$=20Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.0V}{0.2A}$=20Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{6.0V}{0.3A}$=20Ω；
所以R_B=$\frac{1}{3}$（R₁ +R₂ +R₃）=$\frac{1}{3}$（20Ω+20Ω+20Ω）=20Ω；
当变阻器滑片向右滑时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，电压表的示数变小；
（3）当电压为9V时，从图象中可以查出总电流为I=0.54A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时B中的电流：
I_B=$\frac{U}{{R}_{B}}$=$\frac{9V}{20Ω}$=0.45A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，I_A=I-I_B=0.54A-0.45A=0.09A，
导体A的额定功率：
P=UI_A=9V×0.09A=0.81W；
由图丙可知，当电压表U_AB=3V时，电流表的示数I_AB=0.32A，
则A和B的总功率：
P_AB=U_ABI_AB=3V×0.32A=0.96W．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）20；变小；
（3）0.81；0.96．

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．