Question

【題目】如圖1所示的電路中，電源電壓不變．閉合開關S后，滑動變阻器的滑片P由a端移動到中點時，測得電阻R兩端的電壓U與通過R的電流I的變化關系如圖2所示．求：
（1）電源電壓；
（2）R的阻值；
（3）變阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖1知，當滑片在a端時滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R的簡單電路，電路中的電阻最小，電流最大，

由圖2可知，電源的電壓U=12V；

（2）解：由圖2可知，滑片在a端時，電路中的電流為I=1.5A，

根據歐姆定律可得，R的阻值：

R= = =8Ω；

（3）解：由圖1知，P滑到b端時，兩電阻串聯，變阻器連入阻值最大，電壓表測R兩端電壓為4V，

由串聯電路的電壓特點可知，變阻器兩端的電壓：Uab=U﹣UR=12V﹣4V=8V，

由圖象知，此時串聯電路的電流為0.5A，

所以滑動變阻器的最大阻值為：

Rab= = =16Ω．

【解析】（1）（2）當滑片在a端時滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R的簡單電路，電路中的電阻最小，電流最大，根據圖象得出電源的電壓和電路中的電流，根據歐姆定律求出R的阻值；（3）滑動變阻器的滑片P由a端移動到b端時，滑動變阻器和電阻串聯，此時滑動變阻器接入電路的電阻最大，根據歐姆定律可知，此時電路電流最小，電阻R兩端的電壓最小，從圖象上可以看出R兩端的最小電壓和最小電流，電源電壓不變，根據串聯電壓的特點，進一步求出滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．