Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定不變，滑動變阻器R2最大阻值是20Ω．閉合開關，滑動變阻器的I﹣R圖象如圖乙所示，當滑片P滑至中點時，此時R2消耗的電功率為W，R1=Ω；當滑片P滑至最右端時，R2兩端的電壓為V，R1消耗的電功率為W，整個電路工作10min共消耗的總電能是J．

Answer 1

【答案】0.9；10；4；0.4；720
【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流． 當滑片P滑至中點時，R2=10Ω，由圖象可知，電路中電流I=0.3A，
R2消耗的電功率：
P2=I2R2=（0.3A）2×10Ω=0.9W；
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I= 可得，電源的電壓：
U=I（R1+R2）=0.3A×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
當滑片P滑至最右端時，R2′=20Ω，由圖象可知電路中電流I′=0.2A，
則電源的電壓：
U=I′（R1+R2′）=0.2A×（R1+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因電源的電壓不變，
所以，0.3A×（R1+10Ω）=0.2A×（R1+20Ω），
解得：R1=10Ω，
電源的電壓U=I′（R1+R2′）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V，
此時R2兩端的電壓：
U2=I′R2′=0.2A×20Ω=4V，
R1消耗的電功率：
P1=（I′）2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W，
整個電路工作10min共消耗的總電能：
W=UI′t=6V×0.2A×10×60s=720J．
所以答案是：0.9；10；4；0.4；720．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： 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）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．