Question

小軍同學探究定值電阻R消耗的電功率P與通過R的電流I的關(guān)系．他設(shè)計出實驗電路圖，并按電路圖連接了實驗器材，如圖1所示．
（1）請你根據(jù)實物電路連接情況畫出實驗電路圖．
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)S，小軍發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，但電流表無示數(shù)．由現(xiàn)象可判斷電路中出現(xiàn)的故障是______．
A．變阻器短路         B．電阻R短路         C．電流表斷路         D．電阻R斷路

（3）排除故障后，電流表的示數(shù)如圖2所示，此時通過電阻R的電流為______A．
（4）小軍根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出定值電阻R消耗的電功率P隨通過電阻的電流I變化的圖象如圖3所示．請你根據(jù)圖象判斷：當電流I為0.2A時，電阻R消耗的電功率P為______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)實物圖畫電路圖，要注意電路元件的連接方式及順序．
（2）電流表無示數(shù)則出現(xiàn)斷路現(xiàn)象，根據(jù)電壓表的情況可判斷是哪兒出現(xiàn)了斷路．在串聯(lián)電路中，斷開處的電壓約為電源電壓．
（3）在進行電流表的讀數(shù)時，要注意確定電流表的量程和分度值．
（4）從圖象中確定一組電流、功率的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式P=UI=I²R的變形公式R=計算出R的阻值，然后根據(jù)公式P=UI=I²R計算出功率的值．
解答：解：（1）由實物圖知，從電源的正極出發(fā)依次連接滑動變阻器、電阻、電流表、開關(guān)，最后回到電源的負極，電壓表與電阻并聯(lián)．如圖所示．

（2）電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，所以是電阻R斷路．D正確．
（3）由圖知，電流表的量程為0～0.6A，其量程為0.02A，所以其示數(shù)為0.38A．
（4）由圖3知，當電流為0.6A時，功率為3.6W，根據(jù)公式P=UI=I²R得R===10Ω
當電流為0.2A時，電功率為P=UI=I²R=（0.2A）²×10Ω=0.4W
故答案為：（1）見上圖；（2）D；（3）0.38；（4）0.4．
點評：此題是探究定值電阻R消耗的電功率P與通過R的電流I的關(guān)系實驗，考查了按實物電路畫電路圖，注意電路元件的連接順序，同時考查了電流表的讀數(shù)及P=UI的推導公式及變形公式的應(yīng)用．其中（4）問是難點，關(guān)鍵是通過圖象中的數(shù)據(jù)計算出電阻值．