Question

【題目】如圖，電源電壓恒定，R1、R2是定值電阻，R1＝10Ω，滑動變阻器R3標有“20Ω0.5A”字樣。只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.9A；再閉合開關(guān)S2、S3，電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A，求：

（1）電源電壓；

（2）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

（3）只閉合開關(guān)S3，移動變阻器滑片時，R3電阻能達到的最小值。

Answer 1

【答案】（1）9V；（2）54J；（3）8Ω。

【解析】

（1）只閉合開關(guān)S1時，只有R1連入電路，由歐姆定律計算電源電壓；

（2）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R1與R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路特點可得通過R2的電流，再由Q=W=UIt計算在10s內(nèi)R2產(chǎn)生的熱量；

（3）只閉合開關(guān)S3，R1、R3串聯(lián)，根據(jù)滑動變阻器R3標有“20Ω0.5A”字樣確定電流最大值，根據(jù)歐姆定律求出電路中電阻最小值，進而求出R3電阻能達到的最小值。

（1）只閉合開關(guān)S1時，只有R1連入電路，電流I1=0.9A，

由歐姆定律可得，電源電壓U=I1R1=0.9A×10Ω=9V；

（2）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R1與R2并聯(lián)，電流表測量總電流，I=1.5A，

電阻R2中的電流I2=I﹣I1=1.5A﹣0.9A=0.6A，

R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

Q=W=UI2t=9V×0.6A×10s=54J；

（3）只閉合開關(guān)S3，R1、R3串聯(lián)，滑動變阻器R3標有“20Ω0.5A”字樣，所以電路中的電流最大值為I大=0.5A，

由歐姆定律可得，電路總電阻最小值：

，

R3電阻能達到的最小值：

R3小=R總小﹣R1=18Ω﹣10Ω=8Ω。