Question

小明按如圖所示的電路進行實驗，已知電源電壓不變，閉合開關，改變a、b之間的電阻箱R的阻值，得到一組電壓表的示數U—R的圖象如圖乙所示。

（1）隨著電阻箱接入電路中的阻值增大，定值電阻R₀兩端的電壓_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）．(2分）

（2）將a、b間的電阻箱換成未知電阻R_x，讀得電壓表示數為4.5V，則R_x=______Ω，此時電路中電流為______ A．(2分）

（3）取下R_x，分別將電阻R_A和R_B接入a、b之間，讀得對應的電壓表示數為1V和3V，在這兩種情況下，R₀上消耗的電功率變化了_______W．(2分）

 

Answer 1

【答案】

（1）減小；（2）14；0.32；（3）R_O上消耗的電功率變化了3.06W

【解析】

試題分析：（1）根據電路圖可知，電阻箱與定值電阻串聯，電壓表測量電阻箱兩端電壓．串聯電路起分壓作用，電阻越大，分得的電壓越大，隨著電阻箱接入電路中的阻值增大，電阻箱兩端電壓隨之增大，根據串聯電路電壓特點可知，定值電阻R₀兩端的電壓將減小．

（2）根據U－R圖象可知，當電壓表示數為4.5V時，電阻箱接入電路的電阻為14Ω，因此R_x=14Ω，此時電路中的電流：；

（3）根據U－R圖象可知，當電壓表示數為1V時，電阻箱接入電路的電阻為1Ω，因此R_A=1Ω，此時電路中的電流：；當電壓表示數為3V時，電阻箱接入電路的電阻為5.8Ω，因此R_B=5.8Ω，此時電路中的電流：；因為電源電壓不變，所以可得：I_A（R_A+R₀）=I_B（R_B+R₀）,即1A×（1Ω+R₀）=0.52A×（5.8Ω+R₀），解得R₀=4.2Ω，R₀上消耗的電功率變化了：△P=P_A－P_B=（I_A）²R₀－（I_B）²R₀=（1A）²×4.2Ω－（0.52A）²×4.2Ω=3.06W．故答案為：（1）減小；（2）14；0.32；（3）R_O上消耗的電功率變化了3.06W．

考點：控制變量法與探究性實驗方案；電功率的計算；歐姆定律的運用；串聯電路的電壓、電流特點