Question

如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁=10Ω，R₂为滑动变阻器，闭合开关S，当滑片P在左端时，电流表的示数为0.3A；当滑片P在右端时，电压表示数位2V．
求：（1）滑动变阻器R₂的最大阻值？
（2）当滑片P在右端时，定值电阻R₁在5min内产生的热量？

Answer 1

解：（1）∵I=，
∴电源电压：U=U₁=I₁R₁=0.3A×10Ω=3V，
当滑片P在右端时，R₁两端的电压：U₁′=3V-2V=1V，
此时电路中的电流：I₁′===0.1A，
滑动变阻器R₂的最大阻值：R₂===20Ω；
（2）当滑片P在右端时，定值电阻R₁在5min内产生的热量：W₁′=U₁′I₁′t=1V×0.1A×5×60s=30J．
答：（1）滑动变阻器R₂的最大阻值为20Ω；
（2）当滑片P在右端时，定值电阻R₁在5min内产生的热量为30J．
分析：根据电路图可知，R₁、R₂串联，电压表测量R₂两端电压，电流表测量电路电流．
（1）闭合开关S，当滑片P在左端时，为R₁的基本电路，先根据欧姆定律的变形公式求出电源电压，然后根据滑片在右端时电压表的示数和串联电路电压的特点求出R₁两端的电压，再利用欧姆定律求出此时电路的电流，最后直接根据R=求出R₂的最大阻值．
（2）直接根据W=UIt即可求出定值电阻R₁在5min内产生的热量．
点评：本题考查电压、电流、电阻、电功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要明白电路中各个用电器的连接情况；要知道串联电路电流和电压的规律．