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，由圖像可得，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

10     0.4     60

試題分析：當P在b端時R₂=0Ω，此時電壓示數和電流示數最大，且均為R₁的數據，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，R₂兩端電壓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