Question

某物理課外活動小組按如圖所示電路圖連接電路，進行實驗，電源電壓保持不變，R₁為定值電阻，滑動變阻器R₂的最大值為25Ω，三次改變滑動變阻器滑片P的位置，得到下表的實驗數據，

次數	A1表示數（A）	A2 表示數（A）	V1 表示數（V）	V2 表示數（V）
1	0.4	0.4	6	6
2	0.5	0.5	7.5	4.5
3	0.6	0.6	9	3

求：（1）V表三次的示數各為多大？
（2）R₁的阻值多大？
（3）滑片P怎樣移動可使R₁的電壓最小？R₁的兩端電壓最小為多少？

Answer 1

分析：（1）分析電路圖可知R₁和R₂串聯在電路中，電流表 A₁，A₂都測電路電流，電壓表V₁測R₁的電壓，V₂測R₂的電壓，V測電源電壓．根據串聯電路電壓規律可計算V的示數．
（2）從表格中選取一組對應的電壓值和電流值根據歐姆定律可計算R₁的阻值多大．
（3）R₁的電阻不變，根據歐姆定律通過電路電流最小時R₁的電壓最小，則滑動變阻器接入電路的電阻應為最大，進一步計算R₁的兩端電壓最小為多少．

解答：解：（1）串聯電路總電壓等于各分電壓之和
即1．U=U₁+U₂=6V+6V=12V
2．U=U₁+U₂=7.5V+4.5V=12V
3．U=U₁+U₂=9V+3V=12V
答：V表三次的示數均為12V；
（2）根據表中數據可知第一次實驗時，R₁兩端的電壓值和電流值分別為6V和0.4A．
R1=

U1

I

=

6V

0.4A

=15Ω
答：R₁的阻值為15Ω；
（3）滑動變阻器接入電路的電阻絲越長電阻越大，所以滑片應移動到最右端．
R=R₁+R₂=15Ω+25Ω=40Ω
I=

U

R

=

12V

40Ω

=0.3A
U₁=IR₁=0.3A×15Ω=4.5V．
答：R₁的兩端電壓最小為4.5V．

點評：本題考查學生對串聯電路電壓規律和滑動變阻器使用的掌握程度并能結合歐姆定律計算有關的物理量．