Question

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。 闭合开关，将变阻器滑片从a端移动到b端过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为__________V；当滑片移至变阻器中点时，10s电流通过R₂产生的热量为___________J。

Answer

15； 9。

【解析】

由电路图知道，电阻R1、电阻R2、滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测量R2 两端的电压，电压表V2 测量R2 和变阻器两端的总电压，电流表测量电路中的电流。

[1]当滑片P向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的总电阻变小，由知道，电路中的电流变大，由U=IR知道，R1和R2两端的电压变大，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V2 的示数变小，由图乙图像知道，图象中上半部分为电压表V2示数变化图线，下半部分为电压表V1示数变化图线；

当滑片P移至最右端时，两电压表均测R2两端的电压，电路中的电流最大是：

I=0.6A，UV1 =6V，

故

，

由于串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：

U= UV1 +U1 =6V+0.6A×R1-------①

当滑片位于变阻器最左端时，电压表V2 的示数（R2 和变阻器两端的电压）UV2 =12V时，电路中的电流I′=0.2A，则电源的电压：

U=UV2 +U1′=12V+0.2A×R1----②

由于电源的电压不变，所以，由①②可得：

R1=15Ω，U=15V，

由欧姆定律知道，滑动变阻器的总电阻是：

[2]滑片移至变阻器中点时，电路的电流是：

10s内电流通过R2 产生的热量是：

Q1 =（I′′）2 R2 t=（0.3A）2 ××10Ω×10s=9J。