Question

3．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R₁、R₂的I-U關系圖象如圖乙所示．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 圖線A是電阻R₁的I-U關系圖象
• B． 電源電壓為18V
• C． R₁的阻值是70Ω
• D． 滑動變阻器R₂的最大阻值為20Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據電壓變化的范圍進行判斷，定值電阻兩端電壓不會等于零；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，電阻R₁的功率最小，根據圖象讀出電路中的最小電流和兩電阻兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓，根據歐姆定律求出R₁的阻值和滑動變阻器的最大阻值．

解答 解：
由電路圖可知，R₁與R₂串聯，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，R₁兩端的電壓最大，R₂兩端的電壓為0，
由圖象可知，A為滑動變阻器R₂的U-I關系圖象，B為電阻R₁的U-I圖象，故A錯誤；
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
由U-I圖象可知，電路中的最小電流I=0.2A，R₁兩端的電壓U₁=4V，R₂兩端的電壓U₂=14V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓：U=U₁+U₂=14V+4V=18V，故B正確；
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁的阻值和滑動變阻器的最大阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{14V}{0.2A}$=70Ω，故CD錯誤．
故選B．

點評 本題考查串聯電路電流和電壓的規律以及歐姆定律的應用，要明白電路各個用電器的連接情況，還要會看“U-I”關系圖象，從中獲取有用的信息．