小明研究導體的電阻,得到比“導線越長,電阻越大”更進一步的結論:材料相同、橫截面積相同時,導線的電阻跟它的長度成正比.接著,他研究了圖所示的電路,圖中的圓環(粗細均勻)是同導電的陶瓷材料制成的,活動觸頭P可在a、b間的上半圓環移動,電源電壓恒定.他觀察到:當把P移到c點時,電流表和電壓表的示數如圖所示.請你根據小明的研究結果替他作出預告:若小明把P移到圓環上的e點,圓環消耗的電功率是多少?
解:當把P移到c點時,電流表的示數是0.4A,電壓表的示數是6V,所以R==Ω=15Ω;
因此時左右兩段導線相等,所以電阻相同,即并聯之后的總電阻是15Ω,因此整個圓環的電阻是30Ω;
當若小明把P移到圓環上的e點時,兩段電阻分別是40Ω、20Ω;
根據并聯電路的規律可知,并聯后的總阻值R=Ω=Ω;
則圓環消耗的電功率P==2.7w;
答:圓環消耗的電功率是2.7w.
解決此題要知道在導體的橫截面積、材料相同時,長度越長,電阻越大;
已知電流值和電壓值時,可利用歐姆定律求解導體的電阻;
由電路圖可知,左右兩段電阻是并聯的,根據電功率公式P=求解電功率.
點評:解決此類實驗題目,要結合影響電阻大小的因素、電功率和歐姆定律分析解答.
聯系生活——學習物理妙招:杠桿平衡條件:靜止不動勻轉動,力乘力臂積相等,支點受力畫力線,作出力臂是關鍵。