Question

【題目】小剛用如圖甲所示電路來探究電流與電壓的關系，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數變化關系如圖乙所示,由圖象可知定值電阻R1的阻值是____Ω。實驗時，電源電壓保持5 V不變，當滑片P位于a端時，由圖象可得滑動變阻器消耗的電功率是_____W。此時，電阻R1在10 min內產生的熱量為_____J。

Answer 1

【答案】 10 0.4 60

【解析】由電路圖知道，當P在b端時R2短路，接入電路的阻值是0Ω，電路中只有R1，此時電壓表的示數是5V，電流表的示數是0.5A，故R1 的阻值是：R1 =U總/I=5V/0.5A=10Ω；當滑片P位于a端時，滑動變阻器全部接入，分擔的電壓最大，定值電阻分擔的電壓最小為1V，滑動變阻器分擔的電壓是：U2 =U總-U1 =5V-1V=4V，由圖象知道，當R1 的電壓是1V時，電流為0.1A，根據串聯電路的電流處處相等，即I2 =I1 =0.1A，所以滑動變阻器消耗的電功率是：P2 =U2 I2 =4V×0.1A=0.4W，電阻R1在10 min內產生的熱量是：Q1 =W1 =U1 It=1V×0.1A×600s=60J。