Question

【題目】如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變．閉合開關，將變阻器滑片從一端移動到另一端的過程中，兩只電壓表與電流表示數的變化關系圖線如圖乙所示，則電源電壓為V，滑片移至最左端時10s內電流通過R1產生的熱量為J．

Answer 1

【答案】15；6
【解析】解：由電路圖可知，電阻R1、電阻R2、滑動變阻器串聯在電路中，電壓表V1測量R2兩端的電壓，電壓表V2測量R2和變阻器兩端的總電壓，電流表測量電路中的電流．（1）當滑片P向右移動時，滑動變阻器連入的電阻變小，電路中的總電阻變小， 由I= 可知，電路中的電流變大，
由U=IR可知，R1和R2兩端的電壓變大，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表V2的示數變小，
結合圖乙可知，圖象中上半部分為電壓表V2示數變化圖線，下半部分為電壓表V1示數變化圖線；（2）當滑片P移至最右端時，兩電壓表均測R2兩端的電壓，電路中的電流最大為I=0.6A，UV1=6V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源的電壓：
U=UV1+U1=6V+0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當滑片位于左端時，電壓表V2的示數（R2和變阻器兩端的電壓）UV2=12V時，電路中的電流I′=0.2A，
則電源的電壓：
U=UV2+U1′=12V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣②
因電源的電壓不變，
所以，由①②可得：R1=15Ω，U=15V，
滑片移至最左端時10s內電流通過R1產生的熱量：
Q1=（I′）2R1t=（0.2A）2×15Ω×10s=6J．
所以答案是：15；6．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對焦耳定律的計算公式及其應用的理解，了解焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒．）．