小明按如图甲所示的电路进行试验.已知电源电压不变.闭合开关.改变a.b之间的电阻箱R的阻值.得到一组电压表的示数U-R的图象如图乙所示．(1)随着电阻箱接入电路中的阻值增大.定值电阻R0两端的电压减小(选填“增大 .“减小或“不变 )．(2)将a.b间的电阻箱取下.分别将电阻RA和RB接入a.b之间.读得对应的电压表示数为1V和4.5V.在这两种情况下.R0消耗的电功率变化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．

小明按如图甲所示的电路进行试验，已知电源电压不变，闭合开关，改变a、b之间的电阻箱R的阻值，得到一组电压表的示数U-R的图象如图乙所示．
（1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，定值电阻R₀两端的电压减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）将a、b间的电阻箱取下，分别将电阻R_A和R_B接入a、b之间，读得对应的电压表示数为1V和4.5V，在这两种情况下，R₀消耗的电功率变化了多少？

分析根据电路图可知，电阻箱与定值电阻串联，电压表测量电阻箱两端电压；
（1）串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压越大；
（2）根据U-R图象分别读出，当电压表示数为1V和4.5V时的电阻值，利用电源的电压不变得出等式即可求出R₀的阻值，利用P=I²R求出R₀上消耗的电功率，两次功率差即为变化量．

解答解：（1）随着电阻箱接入电路中的阻值增大，电阻箱两端电压随之增大，根据串联电路电压特点可知，定值电阻R₀两端的电压将减小；
（2）根据U-R图象可知，当电压表示数为1V时，电阻箱接入电路的电阻为1Ω，因此R_A=1Ω，此时电路中的电流：I_A=$\frac{U}{{R}_{A}}$=$\frac{1V}{1Ω}$=1A；
根据U-R图象可知，当电压表示数为4.5V时，电阻箱接入电路的电阻为15Ω，因此R_B=15Ω，此时电路中的电流：I_B=$\frac{U}{{R}_{B}}$=$\frac{4.5V}{15Ω}$=0.3A；
因为电源电压不变，所以可得：
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上消耗的电功率变化了：△P=P_A-P_B=（I_A）²R₀-（I_B）²R₀=（1A）²×4Ω-（0.3A）²×4Ω=3.64W．
答：（1）减小；（2）R₀上消耗的电功率变化了3.64W．