Question

9．如图所示，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”的字样，闭合开关，当滑片滑到最左端时电压表的示数为2V，当滑片滑到最右端时电压表的示数为6V，求：
（1）定值电阻的阻值．
（2）当滑片滑到最右端时，通电0.5min定值电阻产生的热量．

Answer 1

分析 （1）由图定值电阻与变阻器串联，根据滑片在右端可得电源电压，根据滑片在左端时，由电表示数得到变阻器电压，根据串联电路特点和欧姆定律计算定值电阻的阻值；
（2）根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t计算通电0.5min定值电阻产生的热量．

解答 解：
由图定值电阻R与变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，
P在右端时，变阻器连入阻值为0，此电流为定值电阻的简单电路，
所以U=U_R=6V，
P在左端时，定值电阻R与变阻器串联，变阻器连入阻值为最大值，
所以I_R=I_滑，
由I=$\frac{U}{R}$可得：$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{滑}}$
即：$\frac{2V}{R}$=$\frac{6V-2V}{20Ω}$，
解得：R=40Ω；
（2）滑片滑到最右端时，通电0.5min定值电阻产生的热量：
Q_R=W_R=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（6V）^{2}}{40Ω}$×0.5min×60s=27J．
答：（1）定值电阻的阻值为40Ω；
（2）当滑片滑到最右端时，通电0.5min定值电阻产生的热量为27J．

点评 本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是正确分析滑片在左右两端时电路的结构．