Question

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

 

?．實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓保持5V不變，當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率是

 

W，此時(shí)，電阻R₁在10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為

 

J．

Answer 1

分析：根據(jù)圖象中的任何一組數(shù)據(jù)，都能求出R₁的電阻值．
串聯(lián)電路的電阻起分擔(dān)電壓的作用，電阻越大分擔(dān)的電壓越大，當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入，分擔(dān)的電壓最大，定值電阻分擔(dān)的電壓最小為1V．由電源電壓和R₁的電壓，求出滑動(dòng)變阻器的電壓，又能在圖象中找到此時(shí)的電流是0.1A，即可求出功率．
當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，知道R₁的電壓、電流和通電時(shí)間，可以求出產(chǎn)生的電熱．

解答：解：當(dāng)P在b端時(shí)R₂=0Ω，
所以R₁的阻值為：R₁=

U總

I

=

5V

0.5A

=10Ω．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到a端時(shí)，U₂=U_總-U₁=5V-1V=4V，
由圖象知，當(dāng)R₁的電壓是1V時(shí)，電流為0.1A，根據(jù)串聯(lián)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(diǎn)評(píng)：根據(jù)圖象能搜尋有用數(shù)據(jù)，運(yùn)用公式R=

U

I

解決問(wèn)題．知道其中任何兩個(gè)量，會(huì)求出第三個(gè)量．
掌握串聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn)．
在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)，根據(jù)Q=W=UIt計(jì)算電熱．在非純電阻電路中，電能大于內(nèi)能，注意區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路．