Question

在图所示的电路中，滑动变阻器的最大阻值为20，电源电压恒定不变。则当开关S₁和S₂断开，S₃闭合时，电流表的读数为1A；当开关S₁断开，S₂和S₃闭合时，电流表的读数为3A；当开关S₁闭合，S₂和S₃断开时，变阻器的滑片P从a端滑到中点c的过程中，电压表读数减少了4V。求当开关S₁断开，S₂和S₃闭合时，电阻R₁在1min40s内产生的热量为      J。

Answer

2×103

【解析】

试题分析：当S1和S2断开，S3闭合时，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律表示出电流表的示数；当S1断开，S2和S3闭合时，R1、R2并联，根据欧姆定律表示出干路电压表的示数；）当S1闭合，S2和S3断开时，R1与R3的最大阻值串联，电压表测R3右侧的电压，根据欧姆定律表述出电压表的示数，联立方程即可得出R1和R2电阻值的大小；求出电源电压U，利用焦耳定律推导公式t求电阻R1在1min40s内产生的热量。 

【解析】
设电源电压为U

当S1和S2断开，S3闭合时，等效电路如右（1）所示，则

电路中的电流 --------①

当S1断开，S2和S3闭合时，等效电路如右（2）所示，则

干路电流 ------②

当S1闭合，S2和S3断开时，等效电路如右（3）所示，则

---③

由①②③三式联立方程组，解得：R1=5Ω，R2=10Ω，

U=I2R2=1A×10Ω=10V，

当开关S1断开，S2和S3闭合时，如图2，电阻R1在1min40s内产生的热量：

。

考点：此题考查的是动态电路的综合计算。