物理
小明按如图所示的电路进行实验,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(选填“增大”、“减小”或“不变”).(2)将a、b间的电阻箱换成未知电阻Rx,读得电压表示数为4.5V,则Rx=Ω,此时电路中电流为 A.(3)取下Rx,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3V,在这两种情况下,R0上消耗的电功率变化了多少?.

2019-06-24

小明按如图所示的电路进行实验,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______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)将a、b间的电阻箱换成未知电阻Rx,读得电压表示数为4.5V,则Rx=______Ω,此时电路中电流为______ A.
(3)取下Rx,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3V,在这两种情况下,R0上消耗的电功率变化了多少?______.
优质解答
由电路图可知,电阻箱R与R0串联,电压表测R两端的电压.
(1)随着电阻箱接入电路中的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I=
U
R
可知,电路中的电流减小;
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压将减小;
(2)由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14Ω,因此Rx=14Ω,此时电路中的电流:I=
U
Rx
=
4.5V
14Ω
=0.32A;
(3)由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RA=1Ω,
此时电路中的电流:IA=
UA
RA
=
1V
=1A;
由U-R图象可知,当电压表示数为3V时,电阻箱接入电路的电阻为5.5Ω,因此RB=5.5Ω,
此时电路中的电流:
IB=
UB
RB
=
3V
5.5Ω
=
6
11
A;
因为电源电压不变,
所以,IA(RA+R0)=IB(RB+R0),即1A×(1Ω+R0)=
6
11
A×(5.5Ω+R0),
解得:R0=4.4Ω,则R0消耗的电功率变化了:△P=PA-PB=(IA2R0-(IB2R0=(1A)2×4.4Ω-(
6
11
A)2×4.4Ω≈3.09W.
故答案为:(1)减小;(2)14;0.32;(3)R0上消耗的电功率变化了3.09W.
由电路图可知,电阻箱R与R0串联,电压表测R两端的电压.
(1)随着电阻箱接入电路中的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I=
U
R
可知,电路中的电流减小;
由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压将减小;
(2)由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14Ω,因此Rx=14Ω,此时电路中的电流:I=
U
Rx
=
4.5V
14Ω
=0.32A;
(3)由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RA=1Ω,
此时电路中的电流:IA=
UA
RA
=
1V
=1A;
由U-R图象可知,当电压表示数为3V时,电阻箱接入电路的电阻为5.5Ω,因此RB=5.5Ω,
此时电路中的电流:
IB=
UB
RB
=
3V
5.5Ω
=
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A;
因为电源电压不变,
所以,IA(RA+R0)=IB(RB+R0),即1A×(1Ω+R0)=
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A×(5.5Ω+R0),
解得:R0=4.4Ω,则R0消耗的电功率变化了:△P=PA-PB=(IA2R0-(IB2R0=(1A)2×4.4Ω-(
6
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A)2×4.4Ω≈3.09W.
故答案为:(1)减小;(2)14;0.32;(3)R0上消耗的电功率变化了3.09W.
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