Question

物理课外小组的同学们为了研究电阻和电功率的关系，设计了如图所示的电路，并自制了二个定值电阻R₁和R₂，其中R₁上标有“2V、0.5W”的字样，又测出R₁的阻值是R₂阻值的4倍，实验中，当开关S闭合时，电压表的示数为1V，则（　　）

A．要测电阻R₁的额定功率，需要将滑动变阻器的滑片P由B向A移动

B．在移动滑片P使电压表的示数由1V增大到2V时，电阻R₁的实际功率增大了1倍

C．当滑动变阻器的阻值在2Ω以上变化时，电阻R₁的电功率总是电阻R₂的4倍

D．若测出电阻R₁在某一电压下的功率为0.25W，测R₁的阻值为16Ω

Answer 1

分析：根据R₁的铭牌可知其额定电压为2V，闭合开关时两端电压为1V，为测额定功率，就要使R₁两端的电压增大，这要通过移动滑片来实现；当电压表的示数由1V变为2V时，由公式P=

U2

R

分析R₁的电功率的变化；当电压表的示数为2V时，可以求出此时连入电阻，连入电阻再减小，R₁两端的电压就超出了额定电压，易烧坏，可以比较当连入电阻大于2Ω时的，R₁R₂消耗电功率的大小．

解答：解：（1）当开关S闭合时，电压表的示数为1V，为测额定功率，就要使R₁两端的电压增大，方法：移动滑动变阻器的滑片（向B端移动），使连入电阻变小，分压变小，直到电压表的示数为2V；
（2）在上面过程中，电压表的示数从1V变化到了2V，由公式P=

U2

R

可知，当R不变时，电压增加到原来的2倍，电功率将变为原来的4倍；
（3）R1=

(2V)2

0.5W

=8Ω，R2=

1

4

×R1=

1

4

×8Ω=2Ω
当电压表的示数为2V时，滑动变阻器连入电阻R_PB，I=

U

RPB+R1+R2

=

3V

RPB+8Ω+2Ω

=

3V

8Ω

，所以R_PB=2Ω，
当连入电阻大于2Ω时，由P=I²R可知，R₁=4R₂，P₁=4P₂，
故选C

点评：利用好滑动变阻器的变阻原理，选好公式P=

U2

R

来比较电压变化时电功率大小变化．