(2014•盐城一模)学校兴趣小组的同学利用甲图所示的电路做了一个探究性实验,电路中B是一个黑箱,内部连接了一个未知的电

(2014•盐城一模)学校兴趣小组的同学利用甲图所示的电路做了一个探究性实验,电路中B是一个黑箱,内部连接了一个未知的电学元件(可能是定值电阻,也可能是小灯泡).表格中记载的是该小组所测得的实验数据,但由于一个疏忽,将电路中的两个电压表误写成U1和U2,没有与电路中的电压表V′和V对应起来.他们利用图乙坐标纸,作了适当的图线,并成功地完成了探究实验.

I (A) 0.12 0.21 0.29 0.34 0.42 0.47 0.50
U1 (V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.20 1.60 2.00
U2(V) 4.20 3.55 2.95 2.50 1.70 1.05 0.50
(1)实验小组已经在图乙中的坐标纸上正确的标出了数据点,请你在上述基础上,在图乙中完成电学元件B的U-I图,并作好标记“B”(允许在坐标纸上作多个图进行研究,但必须明确标示出哪个图是“B”);
(2)黑箱B中的电学元件应该是______
A.小灯泡
B.定值电阻
(3)实验时实验小组的同学意外发现:“当变阻器滑片P向左移动时,电压表读数之和减小.”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久了的普通干电池内部有不可忽略的电阻.可将它看作一个理想电源(电压U0恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(如图丙所示),上述实验电路中电源电压U0为______V,电源内阻r为______Ω.
(4)上述电路中的滑动变阻器阻值调整为1Ω时,黑箱B消耗的电功率约为______W.
li413490652 1年前 已收到1个回答 举报

lldyxll 幼苗

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(1)滑动变阻器电阻增大,整个电路中电流减小,外电压增大,B的电压减小,滑动变阻器的电压增大.可知,U1表示B两端的电压.U-I图线如图所示.

(2)从U-I图可知,电压随着电流的增大而增大,且电阻在增大,可知该元件为灯泡,电阻随着温度的升高而增大.
(3)作出U2与电流的关系图线,

当电流为零时,U1=0,U2=5.0V,则电动势E=U1+U2=5.0V.
当电流I=0.50A时,U1=2V,U2=0.5V,则内阻r=
E−U1−U2
I=[5V−2V−0.5V/0.5A]=5Ω.
(4)当滑动变阻器阻值调整为1Ω时,将滑动变阻器等效到电源的内部,则内阻r=6Ω,电源的电动势为5.0V,作出该电源的U-I关系式为U=5-6I,作出图线如图所示,

与黑箱B的U-I图线交于P,P点的横坐标为0.5A,纵坐标为2V,则黑箱B消耗的功率P=UI=2V×0.5A=1W.
故答案为:
(1)如图;(2)A;(3)5,5;(4)1.

1年前

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