Question

如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R₁=10Ω．當(dāng)閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P在中點(diǎn)時，電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)為4V．則電源電壓為________V，該電路通電1min電阻R₁至少能產(chǎn)生________J的熱量．

Answer 1

6    8.64
分析：由電路圖可知，滑動變阻器與電阻R₁串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出電源電壓；由歐姆定律可以求出滑動變阻器最大阻值；當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入電路時，電路電流最小，由歐姆定律求出此時電路電流，由Q=I²Rt求出R₁產(chǎn)生的最小熱量．
解答：∵I=，
∴電阻R₁兩端電壓U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V，
電源電壓U=U_V+U₁=4V+2V=6V，
∵I=，滑動變阻器的滑片P在中點(diǎn)，
∴滑動變阻器接入電路的阻值：
===20Ω，
R_滑=2×20Ω=40Ω，
當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入電路時，
電路電流I′===0.12A，
電路通電t=1min=60s電阻R₁產(chǎn)生的最少熱量：
Q=I²Rt=（0.12A）²×10Ω×60s=8.64J；
故答案為：6；8.64．
點(diǎn)評：本題考查了求電源電壓、電阻產(chǎn)生的熱量等問題，應(yīng)用歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)、焦耳定律即可正確解題．