Question

如圖所示的電路，電源電壓為12V，滑動變阻器R_W的最大阻值為20Ω，燈L的電阻為4Ω．在相同的時間內，滑動變阻器的滑片P在a點時通過燈絲的電荷量是滑片P在b點時通過燈絲電荷量的

 

倍：當滑片P從a點移到b點的過程中，電壓表的示數變化范圍是

 

V；P在a點時，10min內電流通過燈L做的功是

 

J．

Answer 1

分析：根據做功公式可知分別列出在a、b處做的功就可求出；當在b時電壓為0，在b時，可求出電壓；根據電功公式可算出做的功．

解答：解：當滑動變阻器的滑片P在b點時，滑動變阻器最大阻值為0，電路中只有燈泡工作，R=4Ω，
當滑動變阻器的滑片P在a點時，滑動變阻器最大阻值為20Ω，滑動變阻器與燈泡串聯在電路中，
那么R_總=20Ω+4Ω=24Ω，根據題意則有：
Wa=UIt=I²R_總t，W_b=UI₁t=I²Rt，那么

Wa

Wb

=

I2R總t

I2Rt

=

R總

R

=

24Ω

4Ω

=6
當滑動變阻器的滑片P在a點時，電壓表讀數為0，當滑動變阻器的滑片P在b點時，
根據歐姆定律I=

U

R

=

12V

24Ω

=0.5A，那么電壓表的度數為U₁=IR_滑=0.5A×20Ω=10V，
P在a點時，10min內電流通過燈L做的功是W=U_燈I_燈t=2.16×10⁴J
故答案為6；0～10；2.16×10⁴．

點評：本題考查了滑動變阻器的原理、電能公式，屬于難題．