Question

【题目】在如图所示的电路中，定值电阻R1=10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压恒定不变．当滑片在a端时，电流表的示数是0.6A；滑片在b端时，电压表的示数是4V．求：

（1）电源电压；
（2）变阻器R2的最大阻值；
（3）当滑片在R2的中点时，整个电路在5min内产生的热量．

Answer 1

【答案】
（1）解：滑片在a端时电路为R1的简单电路，

电源的电压为U=IaR1=0.6A×10Ω=6V

（2）解：当滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，

R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，

电路中的电流为I=I1= = =0.2A，

滑动变阻器的最大阻值为R2= = =20Ω

（3）解：当滑片在R2的中点时，变阻器R2接入电路的阻值为R2′= R2= ×20Ω=10Ω；

根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：

R=R1+R2′=10Ω+10Ω=20Ω，

则整个电路在5min内产生的热量Q=W= t= =540J

【解析】（1）当滑片在a端时电路为R1的简单电路，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出电源的电压；（2）滑片在b端时，电阻R1和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中电流，进一步求出变阻器R2的最大阻值；（3）当滑片在R2的中点时，求出电路中的总电阻，根据Q=W= t求出产生的热量．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和焦耳定律内容的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比才能正确解答此题．