在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)根据图象,利用控制变量法进行分析,根据电压相等比较电流或根据电流相等比较电压的大小,结合R=[U/I]得出电阻的大小关系;

    (2)在判断电功率大小时,要根据电流相等进行分析,根据公式P=UI=I2R进行判断;

    (3)根据图象,分析出电压为2V时,通过两电阻的电流,根据公式W=Pt计算消耗的电能,注意单位的换算.

    (1)导体b的电阻大.从图象中可以得出,两导体两端电压相等的情况下,通过导体b的电流较小,由公式R=[U/I]可知导体b的电阻大;

    (2)导体b的电功率大;

    串联时通过两导体的电流相等,由图象可知此时导体b两端的电压较大,由公式P=UI可知导体b的电功率较大(或根据P=I2R,电流相等,b的电阻大于a的电阻,所以b的电功率大于a的电功率);

    (3)从图象中可知,U=2V时,Ia=0.4A,Ib=0.2A,

    电路中的总电流为:

    I=Ia+Ib=0.4A+0.2A=0.6A

    一分钟电路消耗的电功为:

    W=UIt=6V×0.6A×60s=72J

    或a、b导体的功率分别为:

    Pa=UaIa=2V×0.4A=0.8WPb=UbIb=2V×0.2A=0.4W

    电路消耗的总功率等于各用电器消耗的功率之和:

    P=Pa+Pb=1.2W

    一分钟电路消耗的电功为:

    W=Pt=1.2W×60s=72J.

    答:(1)b的电阻大;因为电压相同,b的电流小;

    (2)b的电功率大;根据P=I2R,串联电流相等,b的电阻大,所以电功率大;

    (3)电路1min消耗的电能是72J.

    点评:

    本题考点: 探究电流与电压、电阻的关系实验.

    考点点评: 此题考查了电功率及电功的计算,关键是根据图象判断出a、b导体电阻的大小,并能从图象中获取有用的相关信息,注意控制变量法的应用.

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