Question

小明按如甲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

小明按如甲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______W．

Answer 1

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15Ω，因此R_x=15Ω，
此时电路中的电流：
I=

U

Rx

=

4.5V

15Ω

=0.3A；
（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R_A=1Ω，
此时电路中的电流：
I_A=

UA

RA

=

1V

1Ω

=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5Ω，因此R_B=5Ω，
此时电路中的电流：
I_B=

UB

RB

=

3V

5Ω

=0.6A；
因为电源电压不变，
所以，I_A（R_A+R₀）=I_B（R_B+R₀），即1A×（1Ω+R₀）=0.6A×（5Ω+R₀），
解得：R₀=5Ω，
则R₀消耗的电功率变化了：
△P=P_A-P_B=（I_A）²R₀-（I_B）²R₀=（1A）²×5Ω-（0.6A）²×5Ω=3.2W．
答：（1）减小；
（2）15；0.3；
（3）R₀消耗的电功率变化了3.2W．