某小组用如图所示的电路图来探究电流与电压的关系,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片p从b端移至a端,电流表和电压表的示数变化关系如下图所示,有图象可得,定值电阻R1的阻值是________Ω.实验时,电源电压保持5V不变,当滑片P位于b端时,滑动变阻器消耗的功率是________W,此时,电阻R1在100秒内产生的热量为________J.
网友回答
5 0.8 20
解析分析:(1)根据图象中的任何一组数据,都能求出R1的电阻值.
(2)串联电路的电阻起分担电压的作用,电阻越大分担的电压越大,当滑片P位于b端时,滑动变阻器全部接入,分担的电压最大,定值电阻分担的电压最小为1V.由电源电压和R1的电压,求出滑动变阻器的电压,又能在图象中找到此时的电流是0.1A,即可求出功率.
(3)当滑片P位于b端时,知道R1的电压、电流和通电时间,可以求出产生的电热.
解答:(1)当P在a端时R2=0Ω,此时电阻R1两端的电压等于电源电压U=5V,由图象可以知道此时的电流为I=1A,
所以R1的阻值为:R1===5Ω;
(2)当滑动变阻器的滑片移到b端时,U2=U总-U1=5V-1V=4V,
由图象知,当的电压是1V时,电流为0.2A,根据串联电路的电流处处相等,
∴I2=I1=0.1A,
∴滑动变阻器消耗的功率:P2=U2I2=4V×0.2A=0.8W.
(3)此时,电阻R1在100秒内产生的热量:
Q1=W1=U1It=1V×0.2A×100s=20J.
故