Question

6．小明按如圖甲所示的電路進(jìn)行試驗(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R₀兩端的電壓減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）將a、b間的電阻箱取下，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4.5V，在這兩種情況下，R₀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圖象分別讀出，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V和4.5V時(shí)的電阻值，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R₀的阻值，利用P=I²R求出R₀上消耗的電功率，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=$\frac{U}{{R}_{A}}$=$\frac{1V}{1Ω}$=1A；
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15Ω，因此R_B=15Ω，此時(shí)電路中的電流：I_B=$\frac{U}{{R}_{B}}$=$\frac{4.5V}{15Ω}$=0.3A；
因?yàn)殡娫措妷翰蛔�，所以可得�?br />I_A（R_A+R₀）=I_B（R_B+R₀），
即：1A×（1Ω+R₀）=0.3A×（15Ω+R₀）
解得：R₀=4Ω，
所以R₀上消耗的電功率變化了：△P=P_A-P_B=（I_A）²R₀-（I_B）²R₀=（1A）²×4Ω-（0.3A）²×4Ω=3.64W．
答：（1）減��；（2）R₀上消耗的電功率變化了3.64W．

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．