Question

如图所示电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁=10Ω，R₂为滑动变阻器，闭合开关S，当滑片P在左端时，电流表的示数为0.3A；当滑片P在右端时，电压表示数位2V．
求：（1）滑动变阻器R₂的最大阻值？
（2）当滑片P在右端时，定值电阻R₁在5min内产生的热量？

Answer

根据电路图可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端电压，电流表测量电路电流．
（1）闭合开关S，当滑片P在左端时，为R1的基本电路，先根据欧姆定律的变形公式求出电源电压，然后根据滑片在右端时电压表的示数和串联电路电压的特点求出R1两端的电压，再利用欧姆定律求出此时电路的电流，最后直接根据R=求出R2的最大阻值．
（2）直接根据W=UIt即可求出定值电阻R1在5min内产生的热量．
【解析】
（1）∵I=，
∴电源电压：U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V，
当滑片P在右端时，R1两端的电压：U1′=3V-2V=1V，
此时电路中的电流：I1′===0.1A，
滑动变阻器R2的最大阻值：R2===20Ω；
（2）当滑片P在右端时，定值电阻R1在5min内产生的热量：W1′=U1′I1′t=1V×0.1A×5×60s=30J．
答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（2）当滑片P在右端时，定值电阻R1在5min内产生的热量为30J．