Question

【題目】如圖甲所示。電源電壓保持不變，R0為定值電阻。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電壓表示數U與電流表示數I間的關系圖象如圖乙所示。求：

（1）電源電壓、R0的阻值、滑動變阻器的最大阻值。

（2）當滑片在a端時，通電1min電阻R0產生的熱量。

Answer 1

【答案】（1）12V 10Ω 20Ω（2）96J

【解析】

（1）當滑片位于b端時，電路為R0的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流最大，根據圖乙讀出電源的電壓和電路中的最大電流，根據歐姆定律求出R0的阻值；當滑片位于a端時，R0與R串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測R0兩端的電壓，此時電路中的電流最小，根據圖乙可知電路中的電流和電壓表的示數，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；（2）當滑片在a端時，根據Q＝I2Rt求出通電1min電阻R0產生的熱量．

(1)當滑片位于b端時,電路為R0的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，此時電路中的電流最大,由圖乙可知,電源的電壓U＝12V,電路中的最大電流I大＝1.2A，由I＝可得,R0的阻值：R0＝＝10Ω；當滑片位于a端時,R0與R串聯,電流表測電路中的電流,電壓表測R0兩端的電壓，此時電路中的電流最小，由圖乙可知,電路中的電流I小＝0.4A,U0＝4V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U滑＝UU0＝12V4V＝8V，則滑動變阻器的最大阻值：R＝＝20Ω；(2)當滑片在a端時,通電1min電阻R0產生的熱量：Q0＝I2小R0t＝(0.4A)2×10Ω×60s＝96J.