Question

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變。 閉合開(kāi)關(guān)，將變阻器滑片從a端移動(dòng)到b端過(guò)程中，兩只電壓表與電流表示數(shù)的變化關(guān)系圖線如圖乙所示，則電源電壓為__________V；當(dāng)滑片移至變阻器中點(diǎn)時(shí)，10s電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量為___________J。

Answer 1

【答案】15； 9。

【解析】

由電路圖知道，電阻R1、電阻R2、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表V1測(cè)量R2 兩端的電壓，電壓表V2 測(cè)量R2 和變阻器兩端的總電壓，電流表測(cè)量電路中的電流。

[1]當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的電阻變小，電路中的總電阻變小，由知道，電路中的電流變大，由U=IR知道，R1和R2兩端的電壓變大，由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電壓表V2 的示數(shù)變小，由圖乙圖像知道，圖象中上半部分為電壓表V2示數(shù)變化圖線，下半部分為電壓表V1示數(shù)變化圖線；

當(dāng)滑片P移至最右端時(shí)，兩電壓表均測(cè)R2兩端的電壓，電路中的電流最大是：

I=0.6A，UV1 =6V，

故

，

由于串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：

U= UV1 +U1 =6V+0.6A×R1-------①

當(dāng)滑片位于變阻器最左端時(shí)，電壓表V2 的示數(shù)（R2 和變阻器兩端的電壓）UV2 =12V時(shí)，電路中的電流I′=0.2A，則電源的電壓：

U=UV2 +U1′=12V+0.2A×R1----②

由于電源的電壓不變，所以，由①②可得：

R1=15Ω，U=15V，

由歐姆定律知道，滑動(dòng)變阻器的總電阻是：

[2]滑片移至變阻器中點(diǎn)時(shí)，電路的電流是：

10s內(nèi)電流通過(guò)R2 產(chǎn)生的熱量是：

Q1 =（I′′）2 R2 t=（0.3A）2 ××10Ω×10s=9J。