某兴趣小组利用图甲电路进行如下的实验探究.
(1)闭合S1,断开S2,调节电源电压进行有关测量,根据记录到的电流表和电压表的数据绘制成电压和电流的关系图象(如图乙).根据图象,求电阻R的电阻;
(2)断开S1,闭合S2,调节电源电压进行有关测量.根据记录的灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图象(如图乙).根据图象,当电压表示数为0.5V,在50s时间内,灯泡L消耗了多少电能?
(3)同时闭合Sl和S2,调节电源电压,当灯泡L的功率为1W时,R与RL的总功率是多大?
网友回答
解:(1)由图象可知,当U=2V时,通过电阻R的电流I=0.2A,根据欧姆定律可知,
电阻R===10Ω,
(2)断开S1,闭合S2,由图象可知,当电压表示数为0.5V时,对应的电流I=0.2A
则W=UIt=0.5V×0.2A×50s=5J;
(3)同时闭合Sl和S2,电阻R与灯泡L并联,从图象可查出,当灯泡功率为1W时,
灯泡两端电压U=2.5V,通过灯泡的电流I=0.4A,
因为电阻与灯泡并联时电压相等,所以
PR===0.625W,
∴总功率为P总=PR+P灯=1W+0.625W=1.625W.
答:(1)电阻R的阻值为10Ω;
(2)在50s时间内,灯泡L消耗了5J?的电能;
(3)R与RL的总功率是1.625W.
解析分析:(1)闭合S1,断开S2,电路中只有电阻R工作,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路总电流,根据欧姆定律可求R的阻值.
(2)断开S1,闭合S2,电路中只有灯泡工作,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路总电流,当电压表示数为0.5V时,从图象上找到对应的电流,根据公式W=UIt可求灯泡消耗的电能.
(3)同时闭合S1和S2,电阻R与灯泡并联,已知灯泡的功率,根据公式P=UI和图象,找出对应的电压和电流,再利用公式P=求出R的功率,进一步求出总功率.
点评:本题考查电阻、消耗电能、电功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是根据图象得出数据解决问题.