如图所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U与x、电流表读

Question

如图所示电路，电源电压U₀不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图所示．
则：
（1）根据图象可知：断点位置在x等于______cm处，电源电压U₀等于______V；
（2）电阻R等于多少欧姆？当x=10cm时，10s内电阻R上产生的热量是多少？
（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？

Answer 1

（1）根据图象可知：断点位置在x=5cm处，电源电压U₀等于1.50V．
故答案为：5；1.50．
（2）当电流表读数为I₁=0.15A时，电压表读数为U₁=1.35V
则：U₁=U₀-I₁R得
R=(U0−U1)/(I1)=(1.5V−1.35V)/(0.15A)=1Ω．
当x=10cm时，滑动变阻器两端的电压为1.2V，对应电流表读数为I₂=0.30A，
定值电阻两端电压为U_R=U-U′=1.5V-1.2V=0.3V；
10s内R电阻产生的热量为Q=UIt=0.3V×0.3A×10s=0.9J；
答：电阻R的阻值为1Ω；10s电阻R产生的热量是0.9J．
（3）当x=5cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R₁，R₁=(U1)/(I1)=(1.35V)/(0.15A)=9Ω，
R₂=(U2)/(I2)=(1.2V)/(0.3A)=4Ω，
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R=R₁-R₂=9Ω-4Ω=5Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω．
该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R_总=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω．
答：该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为1Ω，该滑动变阻器没有断路时的总电阻值是14Ω．