Question

如圖13所示電路，電源電壓U₀不變，初始時滑動變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發生斷路，合上電鍵后滑片P向左滑過一段距離后電流表才有讀數。且電壓表讀數U與x、電流表讀數I與x的關系如圖14所示，則

（1）根據圖象可知：斷點位置在x等于　　 cm處，電源電壓U₀等于　　 V；

（2）電阻R等于多少歐姆？

（3）從斷點處滑片P向左滑動的過程中，該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化為多少歐姆？該滑動變阻器電阻絲沒有斷路時的總電阻值是多少歐姆？

Answer 1

（1）根據圖象可知：斷點位置在x等于5cm處                     （1分）

　　電源電壓U₀等于1.50V                                  （1分）

（2）當電流表讀數為I₁ = 0.15A時，電壓表讀數為U₁ = 1.35V

則：U₁  = U₀－I₁R  得R = 1Ω                              （3分）

（或當電流表讀數為I₂ = 0.30A時，電壓表讀數為U₂ = 1.20V 據U₂ = U₀－I₂R

　　解得R = 1Ω；也可由過斷點后的其它電壓、電流值計算得出）

（3）當x = 5cm時，設滑動變阻器接入電路中的電阻為R 1

　　當x = 10cm時，設滑動變阻器接入電路中的電阻為R2

　　U₁ = I₁ R₁得R₁ = 9Ω                                 （2分）

　　U₂ = I₂ R₂                    得R₂ = 4Ω              （2分）

　　故滑動變阻器滑動5cm電阻的改變量是△R = R₁－R₂ = 5Ω

所以從斷點處滑片P向左滑動的過程中，該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值

　　變化是1Ω。                                               （2分）

該滑動變阻器沒有斷路時的總電阻值R_總 = 9Ω+5cm×1Ω/cm =14Ω     （1分）