如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器滑片 P 从 a 端向左滑动到 b 点的过程中,电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示,定值电阻 R1的阻值为________Ω,当滑片 P 位于中点时,R1在 10s 内消耗的电能________J。

答案:10;2.25
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由图甲可知,定值电阻 R1与滑动变阻器 R2串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。滑片从 a 端滑到 b 点,滑动变阻器接入阻值由最大变为 0。
根据图乙,当变阻器电压为 1V,电流 0.2A;变阻器电压为 2V,电流 0.1A。设电源电压为 U:
U=0.2A×R1+1V,U=0.1A×R1+2V,解得电源电压 U=3V,R1=10Ω。
变阻器最大阻值:R大=U大/I1=2V/0.1A=20Ω。
滑片在中点,滑动变阻器接入电阻为 10Ω,总电阻 R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω。
电路电流 I2=U/R总=3V/20Ω=0.15A。
R1消耗电能 W=I22R1t=(0.15A)2×10Ω×10s=2.25J。