Question

小剛用如圖甲所示電路來探究電流與電壓的關系，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數變化關系如圖乙所示，由圖象可得，定值電阻R₁的阻值是

 

?．實驗時，電源電壓保持5V不變，當滑片P位于a端時，滑動變阻器消耗的電功率是

 

W，此時，電阻R₁在10min內產生的熱量為

 

J．

Answer 1

分析：根據圖象中的任何一組數據，都能求出R₁的電阻值．
串聯電路的電阻起分擔電壓的作用，電阻越大分擔的電壓越大，當滑片P位于a端時，滑動變阻器全部接入，分擔的電壓最大，定值電阻分擔的電壓最小為1V．由電源電壓和R₁的電壓，求出滑動變阻器的電壓，又能在圖象中找到此時的電流是0.1A，即可求出功率．
當滑片P位于a端時，知道R₁的電壓、電流和通電時間，可以求出產生的電熱．

解答：解：當P在b端時R₂=0Ω，
所以R₁的阻值為：R₁=

U總

I

=

5V

0.5A

=10Ω．
當滑動變阻器的滑片移到a端時，U₂=U_總-U₁=5V-1V=4V，
由圖象知，當R₁的電壓是1V時，電流為0.1A，根據串聯電路的電流處處相等，
∴I₂=I₁=0.1A，
∴P₂=U₂I₂=4V×0.1A=0.4W．
Q₁=W₁=U₁It=1V×0.1A×600s=60J
故答案為：10；0.4；60．

點評：根據圖象能搜尋有用數據，運用公式R=

U

I

解決問題．知道其中任何兩個量，會求出第三個量．
掌握串聯電路的電流和電壓特點．
在純電阻電路中，電能全部轉化為內能時，根據Q=W=UIt計算電熱．在非純電阻電路中，電能大于內能，注意區分純電阻電路和非純電阻電路．