Question

【题目】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为V，滑片移至最左端时10s内电流通过R1产生的热量为J．

Answer 1

【答案】15；6
【解析】解：由电路图可知，电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测量R2两端的电压，电压表V2测量R2和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流．（1）当滑片P向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的总电阻变小， 由I= 可知，电路中的电流变大，
由U=IR可知，R1和R2两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V2的示数变小，
结合图乙可知，图象中上半部分为电压表V2示数变化图线，下半部分为电压表V1示数变化图线；（2）当滑片P移至最右端时，两电压表均测R2两端的电压，电路中的电流最大为I=0.6A，UV1=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=UV1+U1=6V+0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于左端时，电压表V2的示数（R2和变阻器两端的电压）UV2=12V时，电路中的电流I′=0.2A，
则电源的电压：
U=UV2+U1′=12V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变，
所以，由①②可得：R1=15Ω，U=15V，
滑片移至最左端时10s内电流通过R1产生的热量：
Q1=（I′）2R1t=（0.2A）2×15Ω×10s=6J．
所以答案是：15；6．
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，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），以及对焦耳定律的计算公式及其应用的理解，了解焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒．）．