Question

5．如图所示，R₁=400Ω，R₃的变阻范围是0～20Ω，电源电压U=12V不变，当S断开，滑片P滑到B端时，电路消耗的总功率是1.2W，则R₂的阻值是100Ω；当S闭合，滑片P滑到A端时，电路在1min内产生的总热量是108J．

Answer 1

分析 （1）当S断开，滑片P滑到B端时，R₂与R₃的最大阻值串联，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R₂的阻值；
（2）当S闭合，滑片P滑到A端时，R₁与R₂并联，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电路在1min内产生的总热量．

解答 解：（1）当S断开，滑片P滑到B端时，R₂与R₃的最大阻值串联，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电路的总电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（12V）^{2}}{1.2W}$=120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R₂的阻值：
R₂=R-R₃=120Ω-20Ω=100Ω；
（2）当S闭合，滑片P滑到A端时，R₁与R₂并联，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
电路中的总电阻：
R_并=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{400Ω×100Ω}{400Ω+100Ω}$=80Ω，
电路在1min内产生的总热量：
Q=W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}$t=$\frac{（12V）^{2}}{80Ω}$×60s=108J．
故答案为：100；108J．

点评 本题考查了电功率公式、电阻并联、电热公式的灵活运用，是一道较为简单的应用题．