Question

小剛用如圖甲所示電路來探究電流與電壓的關(guān)系，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示，由圖象可得，定值電阻R1，的阻值是______Ω；實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓保持5V不變．當(dāng)滑片P位于a時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與R₁消耗的電功率之比為______．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)圖象中的任何一組數(shù)據(jù)，都能求出R₁的電阻值．
串聯(lián)電路的電阻起分擔(dān)電壓的作用，電阻越大分擔(dān)的電壓越大，當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入，分擔(dān)的電壓最大，定值電阻分擔(dān)的電壓最小為1V．由電源電壓和R1的電壓，求出滑動(dòng)變阻器的電壓，又能在圖象中找到此時(shí)的電流是0.1A，即可求出功率．
解答：解：當(dāng)P在b端時(shí)R2=0Ω，從圖形中可以定值電阻兩端電壓為5V，通過的電流為0.5A，則R₁的阻值為R₁===10Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到a端時(shí)，從圖象上可以看出定值電阻兩端電壓為1V，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U′=U-U″=5V-1V=4V，
由圖象知，當(dāng)?shù)碾妷菏?V時(shí)，電流為0.1A，而串聯(lián)電路的電流處處相等，因此滑動(dòng)變阻器消耗的功率P′=U′I=4V×0.1A=0.4W；
定值電阻消耗的功率P″=U″I=1V×0.1A=0.1W．
故滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與R1消耗的電功率之比為0.4W：0.1W=4：1．
故答案為 10，4：1．
點(diǎn)評：根據(jù)圖象能得到相關(guān)數(shù)據(jù)，并能熟練應(yīng)用歐姆定律和功率的計(jì)算公式；道其中任何兩個(gè)量，會(huì)求出第三個(gè)量．
掌握串聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)．