Question

16．如圖甲所示的滑動變阻器是賀州市初中物理實驗操作考查中要用到的儀器之一，小露將一個標有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器的A、B、C接線柱，分別與圖乙中部分電路圖的A′B′C′導線對應連接．已知滑動變阻器的滑片P恰好移到中點，定值電阻R=10Ω，電源電壓為6V．
（1）連接好甲、乙兩圖中對應AA′、BB′、CC′后，閉合開關S，求電路中通過電阻R的電流是多少A，此時電壓表的計數是多少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與滑動變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器中點右邊的一半電阻兩端的電壓．由于滑動變阻器靠接入電路中電阻絲的長度不變，所以根據串聯(lián)電路的特點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即可求出產生的熱量．

解答 解：（1）由電路圖可知，連接好甲、乙兩圖中對應AA′、BB′、CC′后，定值電阻R與滑動變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器中點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，此時電壓表的計數是2V；
（2）電阻R的電功率是0.4W；
（3）通電1min后電阻R產生的熱量是24J．

點評 本題考查串聯(lián)電路的特點、歐姆定律應用、功率和熱量的計算，關鍵是變阻器的使用和電路分析．