某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究．（1）闭合S1，断开S2，调节电源电压，得到表中三组数据．请根据实验测得的数据（如表），计算电阻R的平均阻值．次数物理量123U/V2-青果题库-青果学院

题目：

某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究．
（1）闭合S₁，断开S₂，调节电源电压，得到表中三组数据．请根据实验测得的数据（如表），计算电阻R的平均阻值．

次数物理量	1	2	3
U/V	2.0	4.0	5.0
I/A	0.20	0.38	0.52

（2）断开S₁，闭合S₂，调节电源电压进行有关测量，根据测得的灯泡L的电压和电流的数据绘制出电压和电流的关系图象（如图乙所示）．已知灯泡的额定电压为2.5V，那么，灯泡正常发光时的电功率有多大？
（3）若同时闭合S₁和S₂，调节电源电压，当灯泡L正常发光时，电阻R的功率又是多少？

答案

解：（1）闭合S₁，断开S₂，等效电路图如图所示：
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根据欧姆定律可知，
电阻R₁=

2V

0.20A

=10.0Ω，R₂=

4V

0.38A

≈10.5Ω，R₃=

5V

0.52A

≈9.6Ω，
所以R=

R1+R2+R3

3

=

10.0Ω+10.5Ω+9.6Ω

3

=10.0Ω．
（2）断开S₁，闭合S₂，等效电路图如图所示：
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灯泡正常发光时的电压U_L=2.5V，由图象可知通过灯泡的电流I_L=0.4A，
所以，灯泡正常发光时的电功率P_L=U_LI_L=2.5V×0.4A=1W．
（3）同时闭合S₁和S₂时，R与L并联，等效电路图如图所示：
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所以灯泡L正常发光时电阻R两端的电压U_R=2.5V，
电阻R的功率P_R=

U

2

R

=

(2.5V)2

10Ω

=0.625W．
答：（1）电阻R的平均阻值为10.0Ω；
（2）灯泡正常发光时的电功率为1W；
（3）同时闭合S₁和S₂，当灯泡L正常发光时，电阻R的功率为0.625W．
解：（1）闭合S₁，断开S₂，等效电路图如图所示：
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