如图甲所示是某同学探究电流和电压关系的电路图.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端,电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示.由图象可得:电压表的示数与电流表的示数之比________(选填“变大”、“变小”或“不变”),定值电阻R0的阻值是________Ω.实验时,电源电压3V保持不变,当滑片P位于a端(最右端)时,电流通过滑动变阻器10s所产生的热量是________J.
网友回答
不变 5 2.5
解析分析:根据正比例函数图象可以判断出电压与电流的关系;从图中读取一组电压值和电流值,根据欧姆定律可计算定值电阻R0的阻值;当滑片P位于a端时,滑动变阻器接入电路的是最大电阻,此时电路电流最小,由I-U图象求出此时电阻R0的电压与电路电流,由串联电路特点求出滑动变阻器的电压,然后由电功公式W=UIWt求出滑动变阻器产生的热量.
解答:(1)由电路图可知,电流表测电路电流,电压表测电阻R0电压,
由I-U图象可知,电阻R0的I-U图象是一条倾斜的直线,
是正比例函数图象,电阻R0是一个定值,电压表的示数与电流表的示数之比不变;
(2)由I-U图象可以看出,当电压为3V时,电路中的电流为0.6A,则R0===5Ω;
(3)滑片在a端时,通过的电流是0.1A,R0两端的电压是0.5V,
滑动变阻器两端的电压U滑=U-U0′=3V-0.5V=2.5V,
电流通过滑动变阻器10s所产生的热量Q=W=U0′I′t=2.5V×0.1A×10s=2.5J.
故