Question

小明按如图所示的电路进行实验，已知电源电压不变，闭合开关，改变a、b之间的电阻箱R的阻值，得到一组电压表的示数U—R的图象如图乙所示。

（1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，定值电阻R₀两端的电压_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．(2分）

（2）将a、b间的电阻箱换成未知电阻R_x，读得电压表示数为4.5V，则R_x=______Ω，此时电路中电流为______ A．(2分）

（3）取下R_x，分别将电阻R_A和R_B接入a、b之间，读得对应的电压表示数为1V和3V，在这两种情况下，R₀上消耗的电功率变化了_______W．(2分）

 

Answer 1

【答案】

（1）减小；（2）14；0.32；（3）R_O上消耗的电功率变化了3.06W

【解析】

试题分析：（1）根据电路图可知，电阻箱与定值电阻串联，电压表测量电阻箱两端电压．串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压越大，随着电阻箱接入电路中的阻值增大，电阻箱两端电压随之增大，根据串联电路电压特点可知，定值电阻R₀两端的电压将减小．

（2）根据U－R图象可知，当电压表示数为4.5V时，电阻箱接入电路的电阻为14Ω，因此R_x=14Ω，此时电路中的电流：；

（3）根据U－R图象可知，当电压表示数为1V时，电阻箱接入电路的电阻为1Ω，因此R_A=1Ω，此时电路中的电流：；当电压表示数为3V时，电阻箱接入电路的电阻为5.8Ω，因此R_B=5.8Ω，此时电路中的电流：；因为电源电压不变，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上消耗的电功率变化了：△P=P_A－P_B=（I_A）²R₀－（I_B）²R₀=（1A）²×4.2Ω－（0.52A）²×4.2Ω=3.06W．故答案为：（1）减小；（2）14；0.32；（3）R_O上消耗的电功率变化了3.06W．

考点：控制变量法与探究性实验方案；电功率的计算；欧姆定律的运用；串联电路的电压、电流特点