Question

【题目】如图，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1＝10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω0.5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0.9A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1.5A，求：

（1）电源电压；

（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R2在10s内产生的热量；

（3）只闭合开关S3，移动变阻器滑片时，R3电阻能达到的最小值。

Answer 1

【答案】（1）9V；（2）54J；（3）8Ω。

【解析】

（1）只闭合开关S1时，只有R1连入电路，由欧姆定律计算电源电压；

（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，根据并联电路特点可得通过R2的电流，再由Q=W=UIt计算在10s内R2产生的热量；

（3）只闭合开关S3，R1、R3串联，根据滑动变阻器R3标有“20Ω0.5A”字样确定电流最大值，根据欧姆定律求出电路中电阻最小值，进而求出R3电阻能达到的最小值。

（1）只闭合开关S1时，只有R1连入电路，电流I1=0.9A，

由欧姆定律可得，电源电压U=I1R1=0.9A×10Ω=9V；

（2）开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，电流表测量总电流，I=1.5A，

电阻R2中的电流I2=I﹣I1=1.5A﹣0.9A=0.6A，

R2在10s内产生的热量：

Q=W=UI2t=9V×0.6A×10s=54J；

（3）只闭合开关S3，R1、R3串联，滑动变阻器R3标有“20Ω0.5A”字样，所以电路中的电流最大值为I大=0.5A，

由欧姆定律可得，电路总电阻最小值：

，

R3电阻能达到的最小值：

R3小=R总小﹣R1=18Ω﹣10Ω=8Ω。