Question

如圖所示電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，兩個電阻的U-I關系圖象如圖所示．圖線________是電阻R₁的“U-I”關系圖象；電源電壓為________；滑動變阻器R₂的最大阻值為________；變阻器滑片在中點時，電壓表V₂示數為________．

Answer 1

乙    12V    30Ω    7.2V
分析：（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）由圖象找出某一電流值所對應的定值電阻與滑動變阻器的電壓，由歐姆定律求出定值電阻的阻值；由串聯電路的特點求出電源電壓；
（3）當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路電流最小，由圖象求出此時滑動變阻器兩端的電壓、電路電流，由歐姆定律可求出滑動變阻器的最大阻值；
（4）先根據歐姆定律求出電路中此時的電流，然后利用歐姆定律的變形公式即可求出電壓表V₂示數．
解答：（1）從“U-I”關系圖象可以看出，甲為滑動變阻器的U-I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U-I圖象；
（2）由U-I圖象得，I=0.3A時，U_乙=3V，U_甲=9V，
電源電壓U=U_乙+U_甲=3V+9V=12V；
（3）當滑動變阻器的阻值最大時，兩電阻串聯，干路電流最小；
由圖象知：電路電流I=0.3A，滑動變阻器兩端的電壓U_甲=9V；
滑動變阻器的最大阻值為R₂===30Ω；
（4）由U-I圖象得，I=0.3A時，U_乙=3V，定值電阻的阻值R₁===10Ω；
變阻器滑片在中點時，電路中電流：I′===0.48A，則電壓表V₂示數為：0.48A×15Ω=7.2V．
故答案為：乙；12V；30Ω；7.2V．
點評：本題考查串聯電路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．在電學中，有些題目的信息是通過圖象給出的，所以要會讀電路圖中的信息和U-I圖象中的信息．