Question

一道初中电学物理题，求助~

一个串联电路，电源电压不变，连入一个定值电阻R1和一个滑动变阻器，同时有一个电压表并联在滑动变阻器两端。当滑片位于变阻器中点时，电压表示数为4v；当滑片位于最右端将整个滑动变阻器连入时，电压表示数变化了2v，在15s内定值电阻R1产生的热量为60j，求电源电压、R1电阻值、滑动变阻器最大阻值以及R1先后两次消耗的电功率之比。
答案数字我有，请告诉我您的答案并简单讲解一下，谢谢。
谢谢大家的回答，有一点不解，怎么15秒内产生60j这个条件没用上呢？

Answer 1

先设电源电压为U，变阻器的总电阻为R。
当滑片P在变阻器的中点时，根据串联电路的电流相等可得等式：4V/(R/2)=(U-4V)/R1
当滑片P在变阻器的右端时，根据在串联电路中电压的分配跟电阻成正比，可知当变阻器的电阻增大时，它分得的电压会增多，所以电压表的示数是增大了2V，所以是6V，再利用串联电路电流相等可得第二个等式：6V/R=(U-6V)/R1
将第一个等式变化为：8V/R=(U-4V)/R1
再把上述两个等式左右分别相比得：4/3=(U-4V)/(U-6V)
很容易解得U=12V
再利用当滑片P在最右端时R1在15s内产生了热量为60J用焦耳定律可得第三个等式：
【（U-6V）/R1】的二次方乘以R1乘以15s=60J
解得R1=9欧，代入第一个等式解得R=9欧。
R1原来的电压是8V，后来的电压是6V，利用电功率等于电压的二次方除以电阻不难求出前后R1的电功率之比为：16/9
这类比较难处理的题目一般都是找条件列出几个方程，再解方程得出答案。

Answer 2

解：设变阻器的最大阻值为R2，电源电压为U则在中点时R1和R2/2串联
U=4V/R2/2（R1+R2/2）（1）
移动滑片到最大则有
U=（4V+2V）/R2X（R1+R2）（2）
且60J={（4V+2V）/R2}^2R1X15s （3）
由（1）（2）（3）解得 R1=18Ω R2=18 Ω U=12V
答：略。

Answer 3

设电源电压U,滑阻最大为R2

则在中点的时候 电压表示数U1=U/(R1+R2/2)*R2/2=4

在最右端的时候 电压表示数U2=U/(R1+R2)*R2=4+2

W1=P1T=I^2*R1T=U^2/(R1+R2)^2*R1*T=60

懒的解了，你可以把你的答案带进去看看

Answer 4

设：电源电压为U，定值电阻为R1，滑动变阻器电阻为R，
依据公式I=U/R，U=IR，
当滑片位于变阻器中点时，电压表示数为4v，得：[ U/(R1+R/2)]*R/2=4V；
当滑片位于最右端将整个滑动变阻器连入时，电压表示数变化了2v，得：[ U/(R1+R)]*R=6V
解得R=R1；U=12V；R=R1=9Ω。

U1=12-4=8(V)；
U2=12-6=6(V)；
又依据公式P=U^2/R，
所以，P1：P2=U1^2：U2^2=8^2：6^2=64：36=16：9。
得：两次功率之比为16：9。

Answer 5

设滑阻的一半为R，因为第二次电阻增至2R，所以电压表为6V。4/（R/<R+R1>）等于6/（2R/<2R+R1>），再有(6/2R)的平方乘R1=60/15。第一个式子得两电阻关系代入二式。得两电阻值，其余的代入公式算去

Answer 6

电源电压：12V，R1=9欧姆，滑阻max=9欧姆，P1：P2=16：9

滑阻阻值变大，所以电压表视数一定是增大2V（可知道R1前后的电压关系）。W=UIt(W=60J，t=15s）可以得出4=UI，滑阻变化之后R1两端电压：U=4/I（将U用I代掉，减少未知量）。
分析滑阻的前后状态可得出前后两电流之比：4：3（得出前后电流的关系，减少未知量）
再根据R1前后阻值不变可得出滑片位于中点时电流为8/9A，滑片位于最大阻值时电流为2/3A。电流一解出其他就都知道了。