Question

如圖，電源電壓恒定不變，R₁為定值電阻．閉合開關S后，將滑動變阻器R₂的滑片P向________移動，可以使電流表A的示數從0.2A變化到0.6A，此過程中電壓表V₁的示數將________（選填“變大”、“變小”或“不變”），若此過程中電壓表V₂的示數變化了4V，則R₁消耗電功率的變化量為________W．

Answer 1

左    變大    3.2
分析：（1）閉合開關S后，滑動變阻器與電阻R₁串聯，電流表測量電路總電流，電壓表V₁測量R₁兩端的電壓，電壓表V₂測量滑動變阻器兩端的電壓；根據滑片的移動確定接入電路電阻的變化；
（2）根據歐姆定律可知電路中電流和電阻R₁兩端電壓的變化；
（3）滑動變阻器R₂的滑片P移動過程中，根據串聯電路的電壓特點和U=IR中表示出電源的電壓和定值電阻R₁和滑動變阻器兩端的電壓關系即可求出定值電阻的阻值，最后根據P=I²R求出功率的變化．
解答：（1）閉合開關S后，滑動變阻器與電阻R₁串聯，使電流表A的示數從0.2A變化到0.6A，即電路電流變大，根據公式R=可知，電路的總電阻變小，滑動變阻器接入電路的電阻應減小，所以滑片P向左端移動；
（2）根據公式U=IR可知，電阻R₁兩端的電壓變大，即V₁的示數變大；
（3）當使電流表A的示數為0.2A時，設電壓表V₂示數為U₂′，則根據串聯電路的電壓特點得：
U=0.2R₁+U₂′--------①
當使電流表A的示數為0.6A時，設電壓表V₂示數為U₂″，則根據串聯電路的電壓特點得：
U=0.6R₁+U₂″--------②
∵U₂′-U₂″=4V------③
則解①②③聯立方程得：R₁=10Ω；
所以，R₁消耗電功率變化為△P₁=P₁″-P₁′=（0.6A）²×10Ω-（0.2A）²×10Ω=3.2W．
故答案為：左；變大；3.2．
點評：本題考查了滑動變阻器的變阻原理、歐姆定律、串聯電路的電壓關系，分析電路圖確定兩電阻的連接方式和電表所測電路元件是本題關鍵．