Question

2．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I关系图象如图乙所示•滑动变阻器R₂的最大阻值为20Ω，当滑片在最右边时，电阻R₁在10s内消耗的电能是4J．

Answer 1

分析 从“U-I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R₁的图象．当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据W=UIt求出电阻R₁在10s内消耗的电能．

解答 解：从“U-I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，其两端的电压为0，乙为电阻R₁的图象；
当滑片在最右边时，两电阻串联，电路中的电流最小，
由图乙可知，此时电路中的电流I=0.2A，电阻R₁的电压U₁=2V，滑动变阻器两端的电压U₂=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器的阻值最大为：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
电阻R₁在10s内消耗的电能：
W₁=U₁It=2V×0.2A×10s=4J．
故答案为：20；4．

点评 本题考查欧姆定律和电功公式的应用，关键是电路连接方式的判断和电压表所测电路元件的判断以及会看“U-I”关系图象；在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U-I图象中的信息．