Question

5．如圖所示，R₁=400Ω，R₃的變阻范圍是0～20Ω，電源電壓U=12V不變，當(dāng)S斷開，滑片P滑到B端時，電路消耗的總功率是1.2W，則R₂的阻值是100Ω；當(dāng)S閉合，滑片P滑到A端時，電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的總熱量是108J．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)S斷開，滑片P滑到B端時，R₂與R₃的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電路的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R₂的阻值；
（2）當(dāng)S閉合，滑片P滑到A端時，R₁與R₂并聯(lián)，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的總熱量．

解答 解：（1）當(dāng)S斷開，滑片P滑到B端時，R₂與R₃的最大阻值串聯(lián)，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電路的總電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（12V）^{2}}{1.2W}$=120Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，R₂的阻值：
R₂=R-R₃=120Ω-20Ω=100Ω；
（2）當(dāng)S閉合，滑片P滑到A端時，R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
電路中的總電阻：
R_并=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{400Ω×100Ω}{400Ω+100Ω}$=80Ω，
電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的總熱量：
Q=W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{并}}$t=$\frac{（12V）^{2}}{80Ω}$×60s=108J．
故答案為：100；108J．

點評 本題考查了電功率公式、電阻并聯(lián)、電熱公式的靈活運用，是一道較為簡單的應(yīng)用題．