Question

【题目】如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的I﹣R图象如图乙所示，当滑片P滑至中点时，此时R2消耗的电功率为W，R1=Ω；当滑片P滑至最右端时，R2两端的电压为V，R1消耗的电功率为W，整个电路工作10min共消耗的总电能是J．

Answer 1

【答案】0.9；10；4；0.4；720
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流． 当滑片P滑至中点时，R2=10Ω，由图象可知，电路中电流I=0.3A，
R2消耗的电功率：
P2=I2R2=（0.3A）2×10Ω=0.9W；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I= 可得，电源的电压：
U=I（R1+R2）=0.3A×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当滑片P滑至最右端时，R2′=20Ω，由图象可知电路中电流I′=0.2A，
则电源的电压：
U=I′（R1+R2′）=0.2A×（R1+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，
所以，0.3A×（R1+10Ω）=0.2A×（R1+20Ω），
解得：R1=10Ω，
电源的电压U=I′（R1+R2′）=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V，
此时R2两端的电压：
U2=I′R2′=0.2A×20Ω=4V，
R1消耗的电功率：
P1=（I′）2R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W，
整个电路工作10min共消耗的总电能：
W=UI′t=6V×0.2A×10×60s=720J．
所以答案是：0.9；10；4；0.4；720．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案．