Question

某物理课外活动小组按如图所示电路图连接电路，进行实验，电源电压保持不变，R₁为定值电阻，滑动变阻器R₂的最大值为25Ω，三次改变滑动变阻器滑片P的位置，得到下表的实验数据，

次数	A1表示数（A）	A2 表示数（A）	V1 表示数（V）	V2 表示数（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表三次的示数各为多大？
（2）R₁的阻值多大？
（3）滑片P怎样移动可使R₁的电压最小？R₁的两端电压最小为多少？

Answer 1

分析：（1）分析电路图可知R₁和R₂串联在电路中，电流表 A₁，A₂都测电路电流，电压表V₁测R₁的电压，V₂测R₂的电压，V测电源电压．根据串联电路电压规律可计算V的示数．
（2）从表格中选取一组对应的电压值和电流值根据欧姆定律可计算R₁的阻值多大．
（3）R₁的电阻不变，根据欧姆定律通过电路电流最小时R₁的电压最小，则滑动变阻器接入电路的电阻应为最大，进一步计算R₁的两端电压最小为多少．

解答：解：（1）串联电路总电压等于各分电压之和
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表三次的示数均为12V；
（2）根据表中数据可知第一次实验时，R₁两端的电压值和电流值分别为6V和0.4A．
R1=

U1

I

=

6V

0.4A

=15Ω
答：R₁的阻值为15Ω；
（3）滑动变阻器接入电路的电阻丝越长电阻越大，所以滑片应移动到最右端．
R=R₁+R₂=15Ω+25Ω=40Ω
I=

U

R

=

12V

40Ω

=0.3A
U₁=IR₁=0.3A×15Ω=4.5V．
答：R₁的两端电压最小为4.5V．

点评：本题考查学生对串联电路电压规律和滑动变阻器使用的掌握程度并能结合欧姆定律计算有关的物理量．