Question

【題目】在如圖所示的電路中，定值電阻R1=10Ω，R2為滑動(dòng)變阻器，電源電壓恒定不變．當(dāng)滑片在a端時(shí)，電流表的示數(shù)是0.6A；滑片在b端時(shí)，電壓表的示數(shù)是4V．求：

（1）電源電壓；
（2）變阻器R2的最大阻值；
（3）當(dāng)滑片在R2的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)電路在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）解：滑片在a端時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，

電源的電壓為U=IaR1=0.6A×10Ω=6V

（2）解：當(dāng)滑片在b端時(shí)，電阻R1和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，

R1兩端的電壓為U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，

電路中的電流為I=I1= = =0.2A，

滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2= = =20Ω

（3）解：當(dāng)滑片在R2的中點(diǎn)時(shí)，變阻器R2接入電路的阻值為R2′= R2= ×20Ω=10Ω；

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可得：

R=R1+R2′=10Ω+10Ω=20Ω，

則整個(gè)電路在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=W= t= =540J

【解析】（1）當(dāng)滑片在a端時(shí)電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；（2）滑片在b端時(shí)，電阻R1和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電路中電流，進(jìn)一步求出變阻器R2的最大阻值；（3）當(dāng)滑片在R2的中點(diǎn)時(shí)，求出電路中的總電阻，根據(jù)Q=W= t求出產(chǎn)生的熱量．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和焦耳定律內(nèi)容的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比才能正確解答此題．