Question

電學黑箱內有一不明電學元器件H，把它和滑動變阻器R、電流表A、電源等組成一個電路，用兩只電壓表同時測量H和R兩端的電壓。改變R的阻值，得到多組U--I數據。但由于記錄數據馬虎，表格中的兩組電壓表讀數，哪一組對應的是V的讀數沒有確定。已知電壓表和電流表都可以認為是理想電表。

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）把U₁、U₂和電流I的關系在U--I圖上描點，結果如圖所示。請你在答題紙上的U--I圖象上作出H的伏安特性圖線，并在圖線旁標注字母“H”。你判斷的理由是_____________

（2）電學黑箱內的器件H，最有可能的是________
A．半導體二極管    B．熱敏電阻       C．小燈泡         
D．定值電阻        E．電感線圈        F．大電容
（3）本次實驗中的電源的電動勢是________V，內阻是_______Ω（保留兩位有效數字）
（4）某次實驗時，滑動變阻器R的阻值恰好為10Ω，則此時黑箱內的H消耗的電功率為__________w（保留兩位有效數字）

Answer 1

（1）這個串聯電路中，邏輯應是這樣的：變阻器的阻值變小時，電流變大，根據表格中的數據，U₂對應的電阻阻值是變小的，U₁是為H對應的電壓

（2）C；（3）5.0；5.0；（4）0.174

試題分析: 變阻器的阻值變小時，電流變大，根據表格中的數據，U₂對應的電阻阻值是變小的，U₁是為H對應的電壓
（2）根據電學元件H的U-I圖象和歐姆定律得電流增大，電阻增大，所以黑箱H中的電學元件最有可能是小燈炮，
（3）作出電源U-I圖象，當電流為零時，U₁=0，U₂=5.0V，則電動勢E=U₁+U₂=5.0V．
當電流I=0.50A時，U₁=2V，U₂=0.5V，則內阻r=5.0Ω
（2）滑動變阻器R的阻值恰好為10Ω，由表可知：此時電流約為0.29A，電壓約為0.6V，此時黑箱內的H消耗的電功率為0.174W（也可以用圖象來做）。