Question

如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調節滑動變阻器R₂阻值從最大變化到最小，其“U-I”關系圖象如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　　）

A．電源電壓為10V

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0～10Ω

Answer 1

分析：（1）由電路圖知：定值電阻R₁與滑動變阻器R₂串聯，由U-I圖象可知，隨電路電流的增大，電阻兩端的電壓減小，結合電路圖可知，圖示U-I圖象是滑動變阻器的U-I圖象；
（2）由U-I圖象找出對應的兩組U與I值，根據歐姆定律及串聯電路的特點列方程，可求出電源電壓、定值電阻R₁阻值、滑動變阻器R₂的最大阻值；
（3）由串聯電路的特點及歐姆定律可求出滑動變阻器滑片在中點時的電路電流．

解答：解：設電源電壓為U，定值電阻阻值為R₁、滑動變阻器阻值為R₂；
由U-I圖象知，當滑動變阻器阻值全部接入電路時U_滑=4V，電路電流I₁=0.2A，
則滑動變阻器的最大阻值R₂=

U滑

I1

=

4V

0.2A

=20Ω，則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是0～20Ω，D錯誤；
由串聯電路特點及歐姆定律得：U=U_滑+I₁R₁，即U=4V+0.2A×R₁   ①；
當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，U_滑′=0V，電路電流I₂=0.6A，
由串聯電路特點及歐姆定律得：U=U_滑′+I₁R₁，即U=0.6A×R₁     ②；
由①②解得：U=6V，R₁=10Ω，所以A、B錯誤；
當滑動變阻器滑片在中點時，電路電流I=

U

R1+ R2 2

=

6V

10Ω+ 20Ω 2

=0.3A，所以C正確．
故選C．

點評：本題考查滑動變阻器的電流和電壓的規律以及滑動變阻器的使用，關鍵是歐姆定律的應用，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