Question

如圖所示電路中，電源電壓保持不變，定值電阻R₁=10Ω，R₂為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P在左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；當(dāng)滑片P在右端時(shí)，電壓表示數(shù)位2V．
求：（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值？
（2）當(dāng)滑片P在右端時(shí)，定值電阻R₁在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量？

Answer 1

解：（1）∵I=，
∴電源電壓：U=U₁=I₁R₁=0.3A×10Ω=3V，
當(dāng)滑片P在右端時(shí)，R₁兩端的電壓：U₁′=3V-2V=1V，
此時(shí)電路中的電流：I₁′===0.1A，
滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值：R₂===20Ω；
（2）當(dāng)滑片P在右端時(shí)，定值電阻R₁在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：W₁′=U₁′I₁′t=1V×0.1A×5×60s=30J．
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為20Ω；
（2）當(dāng)滑片P在右端時(shí)，定值電阻R₁在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為30J．
分析：根據(jù)電路圖可知，R₁、R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)量R₂兩端電壓，電流表測(cè)量電路電流．
（1）閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P在左端時(shí)，為R₁的基本電路，先根據(jù)歐姆定律的變形公式求出電源電壓，然后根據(jù)滑片在右端時(shí)電壓表的示數(shù)和串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，再利用歐姆定律求出此時(shí)電路的電流，最后直接根據(jù)R=求出R₂的最大阻值．
（2）直接根據(jù)W=UIt即可求出定值電阻R₁在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電壓、電流、電阻、電功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要明白電路中各個(gè)用電器的連接情況；要知道串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律．