Question

11．小明按如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，已知電源電壓不變，閉合開(kāi)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�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為4V時(shí)，電阻箱消耗的電功率為多大？
（3）小明從乙圖中提取兩組數(shù)據(jù)（2Ω  1.5V）、（4Ω  2.5V） 請(qǐng)幫他算出電源電壓和定值電阻R₀的阻值？

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4V時(shí)的電阻值，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求出電阻箱消耗的電功率；
（3）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電流相等以及分壓特點(diǎn)列出等式，分析解答即可．

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，電路中的電流減��；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4V時(shí)，電阻箱接入電路的電阻為10Ω，
則電阻箱消耗的功率為：
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（4V）^{2}}{10Ω}$=1.6W；
（3）由于電源電壓不變，待測(cè)電阻和定值電阻串聯(lián)電流相等，
故根據(jù)歐姆定律可得：$\frac{1.5V}{2Ω}$=$\frac{U-1.5V}{{R}_{0}}$     ①
$\frac{2.5V}{4Ω}$=$\frac{U-2.5V}{{R}_{0}}$     ②
由以上兩式解得：U=7.5V，R₀=8Ω．
故答案為：（1）減小；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為4V時(shí)，電阻箱消耗的電功率為1.6W；
（3）電源電壓為7.5V；定值電阻為8Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)和歐姆定律的應(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．