Question

16．如圖甲所示的滑動(dòng)變阻器是賀州市初中物理實(shí)驗(yàn)操作考查中要用到的儀器之一，小露將一個(gè)標(biāo)有“20Ω 1A”字樣的滑動(dòng)變阻器的A、B、C接線柱，分別與圖乙中部分電路圖的A′B′C′導(dǎo)線對應(yīng)連接．已知滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好移到中點(diǎn)，定值電阻R=10Ω，電源電壓為6V．
（1）連接好甲、乙兩圖中對應(yīng)AA′、BB′、CC′后，閉合開關(guān)S，求電路中通過電阻R的電流是多少A，此時(shí)電壓表的計(jì)數(shù)是多少V？
（2）求電阻R的電功率是多少W？
（3）通電1min后電阻R產(chǎn)生的熱量是多少J？

Answer 1

分析 （1）由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)右邊的一半電阻兩端的電壓．由于滑動(dòng)變阻器靠接入電路中電阻絲的長度不變，所以根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律即可求出電路中的電流；
（2）利用P=I²R求出R的電功率；
（3）利用Q=W=Pt即可求出產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）由電路圖可知，連接好甲、乙兩圖中對應(yīng)AA′、BB′、CC′后，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)右邊的一半電阻兩端的電壓．
則總電阻R_總=R+R′=10Ω+20Ω=30Ω，
所以，I=$\frac{U}{{R}_{總}}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A，
由I=$\frac{U}{R}$可知電壓表示數(shù)為U_滑′=I×$\frac{1}{2}$R′=0.2A×$\frac{1}{2}$×20Ω=2V；
（2）R的電功率P=I²R=（0.2A）²×10Ω=0.4W；
（3）R產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=0.4W×60s=24J．
答：（1）通過電阻R的電流是0.2A，此時(shí)電壓表的計(jì)數(shù)是2V；
（2）電阻R的電功率是0.4W；
（3）通電1min后電阻R產(chǎn)生的熱量是24J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律應(yīng)用、功率和熱量的計(jì)算，關(guān)鍵是變阻器的使用和電路分析．