Question

小明用如图示电路图进行实验，R₁为定值电阻．在实验过程中，通过改变滑动变阻器R滑片P的位置，使电压表V₁的三次示数分别为3V，6V和9V，电压表V₂和V，及电流表A相应的示数如下表所示：

项目	第1次	第2次	第3次
电压表V1的示数/V	3.0	6.0	9.0
电压表V2的示数/V	9.0	6.0	3.0
电压表V的示数/V	12.0	12.0	12.0
电流表A的示数/A	0.3	0.6	0.9

（1）对表格中电压表V₁和电流表A的数据进行分析，则电源的电压为多少V？
（2）电阻R₁的阻值为多大？
（3）根据表格中的数据，在三次实验中，滑动变阻器R消耗的电功率分别为多大？

Answer 1

解：（1）电压表V测量的为电源电压，故由表中数据可得，电源电压为12V；
（2）由欧姆定律可得：
R₁的阻值R₁===10Ω；
（3）由表格可知，第一次时，R两端的电压为U₁=9V，通过的电流为I₁=0.3A，由功率公式得：
P₁=U₁I₁=9V×0.3A=2.7W；
第二次时，R两端的电压为U₂=6V，通过的电流I₂=0.6A；
则由欧姆定律得：P₂=U₂I₂=6V×0.6A=3.6W；
第三次时，R两端的电压为U₃=3V，通过的电流I₃=0.9A；
则由欧姆定律得；P₃=U₃I₃=3V×0.9A=2.7W；
答：（1）电源电压为12V；（2）R₁的阻值为10Ω；（3）三次实验中R消耗的功率分别为2.7W，3.6W，2.7W．
分析：（1）由图可知R₁与滑动变阻器串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测滑动变阻器两端的电压，电压表V测电源的电压；则由表格数据可得出电源电压；
（2）由欧姆定律可得出R₁的阻值；
（3）由表格数据可得滑动变阻器两端的电压及通过滑动变阻器的电流，则由功率公式可求得R消耗的功率．
点评：本题综合考查了欧姆定律、电路的简化及功率的计算，综合性较强，要求学生有较高的分析题目能力及对公式的熟练应用能力．