Question

【題目】如圖所示，電源電壓為6 V，電阻R0＝10 Ω，電流表量程為0～0.6 A，電壓表量程為0～3 V，滑動變阻器上標有“20 Ω　0.5 A”字樣．則當電路中電流最小時，2 min內電流通過電阻R0產生的熱量是________J；為了保證電路安全，滑動變阻器R接入電路的最小阻值為________Ω.

Answer 1

【答案】 48 10

【解析】解答：（1）由電路圖可知，R與R0串聯，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流．當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路總電阻：R總＝R最大+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，

電路中的最小電流：I最小＝＝0.2A，通電時間t＝2min＝120s，則電流通過電阻R0產生的熱量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×10Ω×120s＝48J；

（2）當電壓表的示數U0大＝3V時，電路中的電流最大，

因串聯電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I最大＝＝0.3A，

電路中的總電阻：R總′＝＝20Ω，

因為串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以滑動變阻器R接入電路的最小阻值：

R最小＝R總′-R0＝20Ω-10Ω＝10Ω．

分析：由電路圖可知，R與R0串聯，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，利用焦耳定律求出2min內電流通過電阻R0產生的熱量；

（2）當電壓表的示數最大時電路中的電流最大，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，根據歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯求出滑動變阻器R接入電路的最小阻值．