Question

4．如圖所示電路，電源電壓保持不變，R為定值電阻．閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R′，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)從0.1A變?yōu)?.4A，電壓表示數(shù)改變了6V．由此判斷在這一過程中滑動變阻器連入電路的阻值變�。ㄟx填“變大”或“變小”），定值電阻R的電功率變化了3W．

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；根據(jù)歐姆定律可知當電流表示數(shù)從0.1A變?yōu)?.4A時，電路中的總電阻變��；根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點結(jié)合電壓表的示數(shù)求出電阻R的阻值，再根據(jù)P=I²R求出求出定值電阻R電功率的變化量．

解答 解：由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯(lián)，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，電流表示數(shù)從0.1A變?yōu)?.4A時，電路中的電阻變小，即滑動變阻器接入電路的電阻變��；
當電路中的電流I₁=0.1A時，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，電阻R兩端的電壓為U₁=I₁R，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
變阻器兩端的電壓為U_滑1=U-U₁=U-I₁R；
當電路中的電流I₂=0.4A時，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，電阻R兩端的電壓為U₂=I₂R，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
變阻器兩端的電壓為U_滑2=U-U₂=U-I₂R；
因電壓表示數(shù)改變了6V，所以U_滑1-U_滑2=6V，
即（U-I₁R）-（U-I₂R）=6V，
所以，R=$\frac{6V}{{I}_{2}-{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.4A-0.1A}$=20Ω；
定值電阻R電功率的變化量：
△P=I₂²R-I₁²R=（0.4A）²×20Ω-（0.1A）²×20Ω=3W．
故答案為：變小；3．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活運用，關鍵是根據(jù)電壓表示數(shù)的變化量求出電阻R的阻值．