某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究.

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  • 解题思路:(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,求出后求其平均值.

    (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=

    U

    2

    R

    求出R的功率,进一步求出总功率.

    (1)根据欧姆定律可知,电阻R1=[2V/0.2A]=10Ω,R2=[4V/0.39A]=10.3Ω,R3=[5V/0.51A]=9.8Ω,

    所以R=

    R1+R2+R3

    3=[10Ω+10.3Ω+9.8Ω/3]=10.0Ω.

    答:电阻R的阻值为10.0Ω.

    (2)当电压表示数为0.5V时,对应电流I=0.2A,

    灯泡L消耗电能W=UIt=0.5V×0.2A×50s=5J.

    答:灯泡L消耗电能5J.

    (3)根据公式P=UI可知,当灯泡L的功率为1W时,从图象上可以看出,灯泡两端的电压为2.5V,通过的电流为0.4A,

    所以R的功率P1=

    U21

    R=

    (2.5V)2

    10Ω=0.625W,

    R与RL的总功率是P=0.625W+1W=1.625W.

    答:R与RL的总功率是1.625W.

    点评:

    本题考点: 欧姆定律的应用;误差及其减小方法;并联电路的电压规律;电功的计算;电功率的计算.

    考点点评: 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,还考查了减小误差的方法,多次测量求平均值.