问题补充:
如图所示,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为20Ω,将滑动变阻器R1的滑片P移至b端,闭合开关S后,这时电压表、电流表的示数分别为64伏,0.4安,则1分钟电阻R2上产生的热量是________J;当移动滑片后电流表的示数如图所示,则这时滑动变阻器R1接入电路的阻值为________Ω.
答案:
192205
解析分析:(1)当滑片移动到b端时,该电路串联,即此时滑动变阻器全部接入电路,电压表测得是滑动变阻器的电压,电流表测的是总电流,即也就是这两个电阻的电流(串联电流处处相等),故知道R2的阻值和此时的电流,即利用公式Q=I2Rt可计算出1min在R2上产生的热量;
(2)通过(1)中R2的阻值和电流,能据欧姆定律计算出R2的电压,据串联电路中电压的特点能计算出此时的电源电压;向左移动滑片,电流表的示数会变大,故电流表选的是0~3A的量程,故电流表的示数是1.6A,即总电流是1.6A,故据欧姆定律可计算出此时电路中的总电阻,而后用总电阻减去R2的阻值,即为滑动变阻器接入电路的电阻.
解答:闭合开关S后,这时电流表的示数分别为0.4A,即通过R2的电流是0.4A,且R2的阻值为20Ω,故据公式:
Q=I2Rt=(0.4A)2×20Ω×60s=192J;
此时R2的电流是0.4A,其电阻是20Ω,故据公式U2=IR=0.4A×20Ω=8V,故电源电压是U=8V+64V=72V;
故当调节滑片位置后,此时电流表的示数是1.6A,故据公式I=得:R总===45Ω;
故变阻器接入电路的有效阻值是R=45Ω-20Ω=25Ω.
故
如图所示 电源电压保持不变 电阻R2的阻值为20Ω 将滑动变阻器R1的滑片P移至b端 闭合开关S后 这时电压表 电流表的示数分别为64伏 0.4安 则1分钟电阻R2上