Question

【题目】如图甲所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：

（1）电源电压、R0的阻值、滑动变阻器的最大阻值。

（2）当滑片在a端时，通电1min电阻R0产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）12V 10Ω 20Ω（2）96J

【解析】

（1）当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据图乙读出电源的电压和电路中的最大电流，根据欧姆定律求出R0的阻值；当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压，此时电路中的电流最小，根据图乙可知电路中的电流和电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（2）当滑片在a端时，根据Q＝I2Rt求出通电1min电阻R0产生的热量．

(1)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大,由图乙可知,电源的电压U＝12V,电路中的最大电流I大＝1.2A，由I＝可得,R0的阻值：R0＝＝10Ω；当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R0两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知,电路中的电流I小＝0.4A,U0＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：

U滑＝UU0＝12V4V＝8V，则滑动变阻器的最大阻值：R＝＝20Ω；(2)当滑片在a端时,通电1min电阻R0产生的热量：Q0＝I2小R0t＝(0.4A)2×10Ω×60s＝96J.