Question

小明用如圖示電路圖進行實驗，R₁為定值電阻．在實驗過程中，通過改變滑動變阻器R滑片P的位置，使電壓表V₁的三次示數分別為3V，6V和9V，電壓表V₂和V，及電流表A相應的示數如下表所示：

項目	第1次	第2次	第3次
電壓表V1的示數/V	3.0	6.0	9.0
電壓表V2的示數/V	9.0	6.0	3.0
電壓表V的示數/V	12.0	12.0	12.0
電流表A的示數/A	0.3	0.6	0.9

（1）對表格中電壓表V₁和電流表A的數據進行分析，則電源的電壓為多少V？
（2）電阻R₁的阻值為多大？
（3）根據表格中的數據，在三次實驗中，滑動變阻器R消耗的電功率分別為多大？

Answer 1

分析：（1）由圖可知R₁與滑動變阻器串聯，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，電壓表V₂測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V測電源的電壓；則由表格數據可得出電源電壓；
（2）由歐姆定律可得出R₁的阻值；
（3）由表格數據可得滑動變阻器兩端的電壓及通過滑動變阻器的電流，則由功率公式可求得R消耗的功率．

解答：解：（1）電壓表V測量的為電源電壓，故由表中數據可得，電源電壓為12V；
（2）由歐姆定律可得：
R₁的阻值R₁=

U1

I

=

3V

0.3A

=10Ω；
（3）由表格可知，第一次時，R兩端的電壓為U₁=9V，通過的電流為I₁=0.3A，由功率公式得：
P₁=U₁I₁=9V×0.3A=2.7W；
第二次時，R兩端的電壓為U₂=6V，通過的電流I₂=0.6A；
則由歐姆定律得：P₂=U₂I₂=6V×0.6A=3.6W；
第三次時，R兩端的電壓為U₃=3V，通過的電流I₃=0.9A；
則由歐姆定律得；P₃=U₃I₃=3V×0.9A=2.7W；
答：（1）電源電壓為12V；（2）R₁的阻值為10Ω；（3）三次實驗中R消耗的功率分別為2.7W，3.6W，2.7W．

點評：本題綜合考查了歐姆定律、電路的簡化及功率的計算，綜合性較強，要求學生有較高的分析題目能力及對公式的熟練應用能力．