Question

4．如圖甲所示，電源電壓不變，閉合開關，滑片P由b端滑到a端，電壓表示數U與電流變示數I的變化關系如圖乙所示，則電源電壓為9V，電阻R的阻值為6Ω，滑動變阻器的最大阻值為12Ω．如果滑片P在a端1分鐘，則電阻R產生的熱量是810J．

Answer 1

分析 當滑片在a端時，電路中只有定值電阻，此時電流最大，電壓表的示數就是電源電壓，利用歐姆定律解得定值電阻阻值；
當滑片在b端時，電路中電阻最大，電流最小，根據串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．由電功公式可以求出電阻產生的熱量．

解答 解：當變阻器的滑片接在a端時，電路中只有定值電阻，
此時電流最大，電壓表的示數就是電源電壓，即：電源電壓：U=9V；                                                  
由I=$\frac{U}{R}$可知，定值電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{1.5A}$=6Ω；                           
當變阻器的滑片接在b端時，滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，
電路中總電阻最大，電流最小，
由I=$\frac{U}{R}$，電路的總電阻：R_總=$\frac{U}{{I}_}$=$\frac{9V}{0.5A}$=18Ω；                                   
則滑動變阻器的最大阻值：R_m=R_總-R=18Ω-6Ω=12Ω； 
滑片P在a端t=1min=60s，電阻R產生的熱量：
Q=W=UI_at=9V×1.5A×60s=810J；
故答案為：9；6；12；810．

點評 本題結合圖象考查了歐姆定律及串聯(lián)電路特點應用和電功率的計算，屬綜合性較高的題目，難點是明白滑片移動過程中電路的變化情況；應用圖象解決問題，這是以后學習的重點．