Question

19．如圖1所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，將滑動變阻器的滑片從b端移到a端，兩個電阻的“U-I”關系圖象如圖2所示．下列判斷正確的是（　　）

• A． 電源電壓為6V
• B． 定值電阻R₁的阻值為20Ω
• C． 變阻器滑片在中點時，電流表示數為0.3A
• D． 滑動變阻器R₂的阻值變化范圍為0～20Ω

Answer 1

分析 （1）從“U-I”關系圖象可以看出，甲為滑動變阻器的關系圖象，因為最后電壓變為0，此時滑動變阻器的電阻為0；乙為電阻R₁的圖象，當滑動變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，從圖象中讀出電表的示數，根據串聯電路的電壓特點求出電源的電壓，根據歐姆定律求出定值電阻的阻值和滑動變阻器的最大阻值；
（2）當滑片在中點時，滑動變阻器接入電路電阻為滑動變阻器總阻值的一半，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中電流表的示數．

解答 解：（1）由圖2可知，圖象乙電壓隨電流的增大而變大，因此圖象乙是定值電阻R₁的圖象；圖象甲電壓隨電流的增大而減小，所以甲為滑動變阻器的圖象；
由圖1可知，兩電阻串聯，當滑動變阻器的阻值最大時，總電阻最大，電路中的電流最小，
由圖乙可知，此時電路中的電流I=0.2A，電阻R₁的電壓U₁=2V，滑動變阻器兩端的電壓U₂=4V，
因串聯電路總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源電壓：U=U₁+U₂=2V+4V=6V，故A正確；
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故B錯誤；
滑動變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
即滑動變阻器R₂的阻值變化范圍為0～20Ω，故D正確；
（2）變阻器滑片在中點時，滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，此時電流表示數：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}′}$=$\frac{6V}{10Ω+10Ω}$=0.3A，故C正確．
故選ACD．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是電路連接方式的判斷和電表所測電路元件的辨別還要會看“U-I”關系圖象．