Question

20．如图所示的电路中，电源电压为6V，R₁为定值电阻，闭合开关后，调节滑动变阻器R₂使电压表的示数由5V变为1V，电流表的示数变化了0.2A，则R₁的电功率变化了1.2W，当电流表的示数为0.2A时，2min内R₂产生的热量是48J．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据欧姆定律表示出电压表的示数由5V变为1V时电流表示数的变化量，然后求出R₁的阻值，再根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁电功率的变化量；
（2）当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律求出R₁两端的电压，利用串联电路的电压特点求出R₂两端的电压，利用Q=W=UIt求出2min内R₂产生的热量．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，电压表的示数由5V变为1V时电流表示数的变化量：
△I=I₁-I₂=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$-$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{5V}{{R}_{1}}$-$\frac{1V}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{{R}_{1}}$=0.2A，
解得：R₁=20Ω，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$可得，R₁电功率的变化量：
△P₁=P₁-P₁′=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{R}_{1}}$-$\frac{（{U}_{1}′）^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（5V）^{2}}{20Ω}$-$\frac{（1V）^{2}}{20Ω}$=1.2W；
（2）当电流表的示数为0.2A时，R₁两端的电压：
U₁″=IR₁=0.2A×20Ω=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₂两端的电压：
U₂=U-U₁″=6V-4V=2V，
2min内R₂产生的热量：
Q₂=W₂=U₂It=2V×0.2A×2×60s=48J．
故答案为：1.2；48．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的灵活运用等，要注意电压表不测带电源用电器两端的电压．