Question

（2013?南京）小明按如圖所示的電路進(jìn)行試驗(yàn)，已知電源電壓不變，閉合開關(guān)，改變a、b之間的電阻箱R的阻值，得到一組電壓表的示數(shù)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

減小

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）將a、b間的電阻箱換成未知電阻R_x，讀得電壓表示數(shù)為4.5V，則R_x=

14

Ω，此時(shí)電路中電流為

0.32

A．
（3）取下R_x，分別將電阻R_A和R_B接入a、b之間，讀得對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為1V和3V在這兩種情況下，R_O上消耗的電功率變化了多少？

Answer 1

分析：根據(jù)電路圖可知，電阻箱與定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量電阻箱兩端電壓；
（1）串聯(lián)電路起分壓作用，電阻越大，分得的電壓越大；
（2）根據(jù)U-R圖象讀出，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.5V時(shí)的電阻值，由于定值電阻不變，則R_x等于電壓表示數(shù)等于4.5V時(shí)電阻箱對(duì)于的阻值；
根據(jù)歐姆定律可求出此時(shí)電路中的電流；
（3）根據(jù)U-R圖象分別讀出，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V和3V時(shí)的電阻值，根據(jù)歐姆定律分別求出電路中的電流，由P=UI可分別求出電功率，兩次功率差即為變化量．

解答：解：（1）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(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，定值電阻R₀兩端的電壓將減�。�
（2）根據(jù)U-R圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為4.5V時(shí)，電阻箱接入電路的電阻為14Ω，因此R_x=14Ω，此時(shí)電路中的電流：I=

U

Rx

=

4.5V

14Ω

=0.32A；
（3）根據(jù)U-R圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，電阻箱接入電路的電阻為1Ω，因此R_A=1Ω，此時(shí)電路中的電流：I_A=

U

RA

=

1V

1Ω

=1A；
根據(jù)U-R圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電阻箱接入電路的電阻為5.8Ω，因此R_B=5.8Ω，此時(shí)電路中的電流：I_B=

U

RB

=

3V

5.8Ω

=0.52A；
因?yàn)殡娫措妷翰蛔�，所以可得�?br />I_A（R_A+R₀）=I_B（R_B+R₀）
1A×（1Ω+R₀）=0.52A×（5.8Ω+R₀）
R₀=4.2Ω，
R_O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�。唬�2）14；0.32；
（3）R_O上消耗的電功率變化了3.06W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查歐姆定律和電功率計(jì)算公式的應(yīng)用，會(huì)從圖象中讀出相關(guān)信息是解答本題的關(guān)鍵所在．