Question

6．如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻．闭合开关S，调节滑动变阻器R′，发现电压表示数改变了3V，电流表示数改变了从0.5A变化到0.2A．由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻变大（选填“变大”或“变小”），定值电阻R的电功率变化了2.1W．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表测R′两端的电压，电流表测电路中的电流．根据欧姆定律可知当电流表示数从0.2A变为0.5A时电路中总电阻的变化，进一步判断滑动变阻器接入电路中阻值的变化；
（2）根据串联电路的特点和欧姆定律表示出两种情况下电源的电压，利用电源的电压不变和电压表示数的变化得出等式即可求出电阻R的阻值，然后根据P=I²R即可求出定值电阻R的电功率变化．

解答 解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R′串联，电压表测R′两端的电压，电流表测电路中的电流；
由I=$\frac{U}{R}$可知，电流表示数从0.5A变化到0.2A，电流变小，根据欧姆定律可知电路中的总电阻变大；
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路的电阻变大；
当电路中的电流I=0.5A时，电源的电压U=IR+U_滑=0.5A×R+U_滑；
当电路中的电流I′=0.2A时，电源的电压U=I′R+U_滑′=0.2A×R+U_滑′；
因电压表示数改变了3V，
所以U_滑′-U_滑=（U-0.2A×R）-（U-0.5A×R）=3V；
解得：R=10Ω；
则定值电阻R的电功率变化量为：
△P=I²R-I′²R=（0.5A）²×10Ω-（0.2A）²×10Ω=2.1W．
故答案为：变大；2.1．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是根据电压表示数的变化量求出电阻R的阻值．