Question

20．如圖所示的電路中，電源電壓為6V，R₁為定值電阻，閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R₂使電壓表的示數(shù)由5V變?yōu)?V，電流表的示數(shù)變化了0.2A，則R₁的電功率變化了1.2W，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，2min內(nèi)R₂產(chǎn)生的熱量是48J．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)歐姆定律表示出電壓表的示數(shù)由5V變?yōu)?V時(shí)電流表示數(shù)的變化量，然后求出R₁的阻值，再根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R₁電功率的變化量；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出R₁兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端的電壓，利用Q=W=UIt求出2min內(nèi)R₂產(chǎn)生的熱量．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）由I=$\frac{U}{R}$可得，電壓表的示數(shù)由5V變?yōu)?V時(shí)電流表示數(shù)的變化量：
△I=I₁-I₂=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$-$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{5V}{{R}_{1}}$-$\frac{1V}{{R}_{1}}$=$\frac{4V}{{R}_{1}}$=0.2A，
解得：R₁=20Ω，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$可得，R₁電功率的變化量：
△P₁=P₁-P₁′=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{R}_{1}}$-$\frac{（{U}_{1}′）^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（5V）^{2}}{20Ω}$-$\frac{（1V）^{2}}{20Ω}$=1.2W；
（2）當(dāng)電流表的示數(shù)為0.2A時(shí)，R₁兩端的電壓：
U₁″=IR₁=0.2A×20Ω=4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₂兩端的電壓：
U₂=U-U₁″=6V-4V=2V，
2min內(nèi)R₂產(chǎn)生的熱量：
Q₂=W₂=U₂It=2V×0.2A×2×60s=48J．
故答案為：1.2；48．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的靈活運(yùn)用等，要注意電壓表不測(cè)帶電源用電器兩端的電壓．