Question

【题目】如图所示，电源电压为6 V，电阻R0＝10 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器上标有“20 Ω　0.5 A”字样．则当电路中电流最小时，2 min内电流通过电阻R0产生的热量是________J；为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为________Ω.

Answer 1

【答案】 48 10

【解析】解答：（1）由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：R总＝R最大+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，

电路中的最小电流：I最小＝＝0.2A，通电时间t＝2min＝120s，则电流通过电阻R0产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×10Ω×120s＝48J；

（2）当电压表的示数U0大＝3V时，电路中的电流最大，

因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I最大＝＝0.3A，

电路中的总电阻：R总′＝＝20Ω，

因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值：

R最小＝R总′-R0＝20Ω-10Ω＝10Ω．

分析：由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用焦耳定律求出2min内电流通过电阻R0产生的热量；

（2）当电压表的示数最大时电路中的电流最大，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器R接入电路的最小阻值．