Question

16．如图甲所示是某同学探究电流和电压关系的电路图．开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示．定值电阻R₀的阻值是5Ω．实验时，电源电压3V保持不变，当滑片P位于a端（最右端）时，电流通过滑动变阻器10s所产生的热量是2.5J．

Answer 1

分析 从图象中找出一组对应的电压和电流，根据R=$\frac{U}{I}$即可求出电阻R₀．
从图象中找出当滑片P位于a端（最右端）时，定值电阻R₀与滑动变阻器R串联，根据R₀两端的电压，求出滑动变阻器R两端的电压，利用Q=W=UIt即可求出产生的热量．

解答 解：由图可知：当滑片P位于b端时，电压表的示数最大，此时只有电阻R₀连入电路，
从图象中可以看出，当电压为3V时，电路中的电流为0.6A，
则由I=$\frac{U}{R}$得：
R₀=$\frac{{U}_{最大}}{{I}_{最大}}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω；
当滑片P位于a端（最右端）时，定值电阻R₀与滑动变阻器R串联，
从图象中可以看出，此时R₀两端的电压为U₀=0.5V，电流为I_最小=0.1A；
由串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
滑动变阻器两端的电压U_R=U-U₀=3V-0.5V=2.5A，
滑动变阻器10s所产生的热量Q=W_R=U_RI_最小t=2.5V×0.1A×10s=2.5J．
故答案为：5；2.5．

点评 本题考查串联电路的特点和变阻器的使用，正确判断出电路的连接方式是关键，灵活应用欧姆定律即可解答．