Question

（2014•犍为县一模）如图所示电路，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，当开关S闭

Answer 1

由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）由I=[U/R]可得，R₁两端的电压：

U₁=I₁R₁=0.2A×20Ω=4V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源电压：

U=U₁+U₂=4V+8V=12V；

（2）1分钟电流通过R₁产生的热量：

Q₁=I₁²R₁t=（0.2A）²×20Ω×60s=48J

（3）设此时电路中的电流为I₂，滑动变阻器连入的电阻为R₂，

电路中的电流：

I₂=

U

R1+R2=

12V

20Ω+R2，

滑动变阻器的功率：

P₂=I₂²R₂=（

12V

20Ω+R2）²×R₂=1W，

整理可得：R₂²-104Ω×R₂+400Ω²=0，

解得：R₂=4Ω或R₂=100Ω，

因为滑动变阻器的电阻最大是80Ω，

所以，滑动变阻器连入的电阻R₂=4Ω．

答：（1）电源电压为12V；

（2）1分钟电流通过R₁产生的热量为48J；

（3）滑动变阻器的滑片P移到另一位置时，滑动变阻器的功率恰好为1W，此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值为4Ω．