Question

7．小明想探究某電阻的阻值R₁與溫度t的關(guān)系，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中，定值電阻R_O=9Ω，電源電壓恒定不變，他把該電阻放在不同的溫度下做實(shí)驗(yàn)，得到了不同溫度下該電阻的阻值．運(yùn)用電腦畫出它的電阻隨溫度變化的圖象（如圖乙）請你思考回答問題：
（1）小明發(fā)現(xiàn)，甲圖中電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，電壓表的示數(shù)為5.4V，則電阻R₁兩端的電壓為多大？電源電壓為多大？
（2）通過計(jì)算說明，當(dāng)溫度為160℃時(shí)，電阻R₁的電功率為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖甲R₁與R₀串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，由歐姆定律計(jì)算R₀兩端電壓，即可得到電源電壓；
（2）由圖乙讀出160℃時(shí)電阻R₁的阻值，由歐姆定律求出電路的電流，由P=I²R計(jì)算出R₁的電功率．

解答 解：
（1）由圖甲R₁與R₀串聯(lián)，電壓表測R₁兩端的電壓，
即U₁=5.4V；
I₀=I₁=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$，
U₀=I₀R₀=0.4A×9Ω=3.6V，
所以電源電壓U=U₀+U₁=3.6V+5.4V=9V；
（2）由圖乙當(dāng)溫度為160℃時(shí)，電阻R₁′=40Ω，
所以電流中電流I₀′=I′=$\frac{U}{{R}_{0}+{R}_{1}′}$=$\frac{9V}{9Ω+40Ω}$=$\frac{9}{49}$A，
由P=I²R，
所以電阻R₁的電功率為P₁=（I₀′）²R₁′=（$\frac{9}{49}$A）²×40Ω≈1.3W．
答：（1）電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)，電阻R₁兩端的電壓為5.4V，電源電壓為9V；
（2）當(dāng)溫度為160℃時(shí)，電阻R₁的電功率為1.3W．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算，要能靈活運(yùn)用公式，關(guān)鍵是從圖象中得到獲得有用的信息．