Question

20．如圖所示，已知R₁=10Ω，閉合開關(guān)后，當滑片置于滑動變阻器的中點時，電流表的示數(shù)為0.15A，當滑片置于A點，此時電流表的示數(shù)為0.3A，求：
（1）電源電壓；
（2）滑動變阻器的最大阻值；
（3）將滑片置于B點后通電1min，則在1min內(nèi)R₁產(chǎn)生的電熱是多少？

Answer 1

分析 （1）由圖知，P在A端時只有R₁連入電路中，由歐姆定律計算電源電壓；
（2）P在中點時，R₁和變阻器串聯(lián)，變阻器連入阻值為最大值的一半，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算變阻器的最大阻值；
（3）先計算P在B端時電路中電流，再由Q=I²Rt計算1min內(nèi)R₁產(chǎn)生的電熱．

解答 解：
（1）由圖知，P在A端時只有R₁連入電路中，
由I=$\frac{U}{R}$可得電源電壓：
U=IR₁=0.3A×10Ω=3V；
（2）由圖知，P在B端時，R₁和變阻器串聯(lián)，變阻器連入阻值最大，
由I=$\frac{U}{R}$可得電路的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I′}$=$\frac{3V}{0.15A}$=20Ω，
所以$\frac{1}{2}$R_滑=R_總-R₁=20Ω-10Ω=10Ω，
所以R_滑=20Ω；
（3）P在B端時變阻器連入阻值最大，電路中電流：
I″=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{滑}}$=$\frac{3V}{10Ω+20Ω}$=0.1A，
所以1min內(nèi)R₁產(chǎn)生的電熱：
Q=I²R₁t=（0.1A）²×10Ω×60s=6J．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）滑動變阻器的最大阻值為20Ω；
（3）將滑片置于B點后通電1min，則在1min內(nèi)R₁產(chǎn)生的電熱是6J．

點評 本題考查了串聯(lián)電路特點、歐姆定律和焦耳定律公式的應(yīng)用，屬于一道基礎(chǔ)題．