Question

物理課外小組的同學們為了研究電阻和電功率的關系，設計了如圖所示的電路，并自制了二個定值電阻R₁和R₂，其中R₁上標有“2V、0.5W”的字樣，又測出R₁的阻值是R₂阻值的4倍，實驗中，當開關S閉合時，電壓表的示數為1V，則（ ）

A．要測電阻R₁的額定功率，需要將滑動變阻器的滑片P由B向A移動
B．在移動滑片P使電壓表的示數由1V增大到2V時，電阻R₁的實際功率增大了1倍
C．當滑動變阻器的阻值在2Ω以上變化時，電阻R₁的電功率總是電阻R₂的4倍
D．若測出電阻R₁在某一電壓下的功率為0.25W，測R₁的阻值為16Ω

Answer 1

【答案】分析：根據R₁的銘牌可知其額定電壓為2V，閉合開關時兩端電壓為1V，為測額定功率，就要使R₁兩端的電壓增大，這要通過移動滑片來實現；當電壓表的示數由1V變為2V時，由公式分析R₁的電功率的變化；當電壓表的示數為2V時，可以求出此時連入電阻，連入電阻再減小，R₁兩端的電壓就超出了額定電壓，易燒壞，可以比較當連入電阻大于2Ω時的，R₁R₂消耗電功率的大小．
解答：解：（1）當開關S閉合時，電壓表的示數為1V，為測額定功率，就要使R₁兩端的電壓增大，方法：移動滑動變阻器的滑片（向B端移動），使連入電阻變小，分壓變小，直到電壓表的示數為2V；
（2）在上面過程中，電壓表的示數從1V變化到了2V，由公式可知，當R不變時，電壓增加到原來的2倍，電功率將變為原來的4倍；
（3），
當電壓表的示數為2V時，滑動變阻器連入電阻R_PB，，所以R_PB=2Ω，
當連入電阻大于2Ω時，由P=I²R可知，R₁=4R₂，P₁=4P₂，
故選C
點評：利用好滑動變阻器的變阻原理，選好公式來比較電壓變化時電功率大小變化．