Question

4．如圖1所示電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，調節滑動變阻器阻值從最大變化到最小，R₁和R₂中的某個電阻，其“I-U”關系圖象如圖2所示．下圖列出另一個電阻的“I-U”關系圖象，其中正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 由電路圖知：兩電阻串聯，電流表測電路電流，電壓表V₁測定值電阻R₁兩端電壓，電壓表V₂測滑動變阻器R₂兩端電壓；根據圖2的U-I圖象沒有為零的坐標判斷出是電阻R₁的U-I圖象，并根據圖象讀出電源的電壓；
當滑片在最右端時，R₁與R₂串聯，電路中的電流最小，R₂兩端的電壓最大，根據串聯電路的電壓特點求出R₂兩端的最大電壓，再根據串聯電路的電壓特點和歐姆定律表示出滑動變阻器兩端的電壓與電流之間的關系，綜上判斷選項得出答案．

解答 解：由圖2可知，電壓和電流值沒有為零的坐標，故圖2為R₁的“I-U”圖象，
當滑片P在最左端時，R₁兩端的電壓最大，即為電源的電壓，則電源的電壓U=U_R1=6V，
當滑片在最右端時，R₁與R₂串聯，電路中的電流最小，R₂兩端的電壓最大，
由圖象可知，R₁兩端的電壓U₁=2V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₂兩端的最大電壓：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑動變阻器兩端的電壓：
U₂=U-U₁=U-IR₁，
綜上可知，滑動變阻器的圖線為一條傾斜的線段，兩端點坐標為（4，0.2）和（0，0.6），選項D符合．
故選D．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是判斷出R₁和R₂的I-U圖象的特點．