Question

16．如圖1所示是電阻R₁與滑動變阻器R的電路圖，電源電壓為12V，電阻R₁的I-U圖象如圖2所示．開關(guān)閉合后，滑動變阻器R接入電路的阻值為40Ω時，求：
（1）通過R₁的電流．
（2）電流表的讀數(shù)．
（3）變阻器R的電功率；
（4）在1min內(nèi)R₁產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）由圖示圖象求出電壓對應(yīng)的電流，應(yīng)用歐姆定律求出電阻阻值，然后應(yīng)用歐姆定律求出通過電阻的電流．
（2）應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電流表示數(shù)．
（3）應(yīng)用電功率公式求出變阻器的電功率．
（4）應(yīng)用焦耳定律求出電阻產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由R₁的I-U圖象可知：R₁=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.8A}$=10Ω，
由圖1所示電路圖可知，R₁與R并聯(lián)在電源兩端，
電阻兩端電壓：U₁=U₂=U=12V，
通過R₁的電流：I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A；
（2）通過滑動變阻器的電流：I₂=$\frac{{U}_{2}}{R}$=$\frac{12V}{40Ω}$=0.3A，
電流表讀數(shù)：I=I₁+I₂=1.2A+0.3A=1.5A；
（3）變阻器R的電功率為：
P=U₂I₂=12V×0.3A=3.6W
（4）在t=1min=60s內(nèi)R₁產(chǎn)生的熱量為：
Q=I²R₁t=（1.2A）²×10Ω×60s=864J；
答：（1）通過R₁的電流為1.2A．
（2）電流表的讀數(shù)為1.5A．
（3）變阻器R的電功率為3.6W；
（4）在1min內(nèi)R₁產(chǎn)生的熱量為864J．

點(diǎn)評 本題是一道電學(xué)綜合題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式、電功公式可以解題；分析清楚電路結(jié)構(gòu)、從I-U圖象獲取所需信息是正確解題的關(guān)鍵．