Question

【題目】小明按如圖所示的電路進行試驗，已知電源電壓不變，閉合開關，改變a、b之間的電阻箱R的阻值，得到一組電壓表的示數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（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）將a、b間的電阻箱換成未知電阻Rx ， 讀得電壓表示數為4.5V，則Rx=Ω，此時電路中電流為A．
（3）取下Rx ， 分別將電阻RA和RB接入a、b之間，讀得對應的電壓表示數為1V和3V在這兩種情況下，RO上消耗的電功率變化了多少？

Answer 1

【答案】
（1）減小
（2）15；0.3
（3）解：根據U﹣R圖象可知，當電壓表示數為1V時，電阻箱接入電路的電阻為1Ω，因此RA=1Ω，此時電路中的電流：IA= = =1A；

根據U﹣R圖象可知，當電壓表示數為3V時，電阻箱接入電路的電阻為6Ω，因此RB=6Ω，此時電路中的電流：IB= = =0.5A；

因為電源電壓不變，所以可得：

IA（RA+R0）=IB（RB+R0）

1A×（1Ω+R0）=0.5A×（6Ω+R0）

R0=4Ω，

R0上消耗的電功率變化了：△P=PA﹣PB=（IA）2R0﹣（IB）2R0=（1A）2×4Ω﹣（0.5A）2×4Ω=3W

【解析】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，根據串聯(lián)電路電壓特點可知，定值電阻R0兩端的電壓將減小；（2）根據U﹣R圖象可知，當電壓表示數為4.5V時，電阻箱接入電路的電阻為15Ω，因此Rx=15Ω，此時電路中的電流：I= = =0.3A； 根據電路圖可知，電阻箱與定值電阻串聯(lián)，電壓表測量電阻箱兩端電壓；（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U﹣R圖象讀出，當電壓表示數為4.5V時的電阻值，由于定值電阻不變，則Rx等于電壓表示數等于4.5V時電阻箱對于的阻值；
根據歐姆定律可求出此時電路中的電流；（3）根據U﹣R圖象分別讀出，當電壓表示數為1V和3V時的電阻值，根據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．