Question

如圖所示，R₁=400Ω，R₃的變阻范圍是0～20Ω，電源電壓U保持12V不變．
（1）當K斷開、滑片P滑到B點時，電路消耗的總功率是1.2W，求R₂的阻值；
（2）當K閉合、滑片P滑到A點時，求電路中每分鐘釋放的總熱量．

Answer 1

【答案】分析：（1）當K斷開、滑片P滑到B點時，R₁被斷路，R₂與R₃串聯，已知電路消耗的總功率，根據公式I=可求電路的總電流，根據公式U=IR求出R₃兩端的電壓，利用串聯電路電壓的特點求出R₂兩端的電壓，最后利用歐姆定律求出R₂的阻值．
（2）當K閉合、滑片P滑到A點時，R₁與R₂并聯，求出并聯的總電阻，根據公式Q=求出釋放的熱量．
解答：解：（1）當K斷開、滑片P滑到B點時，R₁被斷路，R₂與R₃串聯，
電路的總電流為：I===0.1A，
R₃兩端的電壓為：U₃=IR₃=0.1A×20Ω=2V，
R₂兩端的電壓為：U₂=U-U₃=12V-2V=10V，
R₂===100Ω．
答：R₂的阻值為100Ω．
（2）當K閉合、滑片P滑到A點時，R₁與R₂并聯，它們的總電阻為：
R===80Ω，
電路中每分鐘釋放的總熱量為：
Q=t=×60s=108J．
答：電路中每分鐘釋放的總熱量為108J．
點評：本題考查電流、電壓、電阻、產生熱量等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是知道開關斷開與閉合時電路的連接情況，要知道串聯電壓和并聯電阻的特點，解題過程中要注意單位的換算．