Question

小剛用如圖甲所示電路來探究電流與電壓的關(guān)系，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端移至b端，電流表和電壓表的示數(shù)變化關(guān)系如圖乙所示．求：
（1）R₁的阻值；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

Answer 1

分析：（1）圖乙的圖象是定值電阻R₁的電流-電壓圖象，可先從圖中找出一組對(duì)應(yīng)的電流-電壓值，然后根據(jù)歐姆定律的變形公式R=

U

I

算出R₁的阻值；
（2）當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大，此時(shí)電路中的電流最小，定值電阻R₁兩端的電壓也最小，所以從圖乙中，得出當(dāng)滑片位于a端時(shí)，定值電阻R₁兩端的電壓和電路中的電流，串聯(lián)電路的特點(diǎn)求滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，再利用歐姆定律的變形公式R=

U

I

算出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答：解：（1）從圖乙中可知，當(dāng)R₁兩端電壓為5V時(shí)，通過的電流I=0.5A，
∵I=

U

R

，
∴R₁的阻值：
R₁=

U

I

=

5V

05A

=10Ω；
（2）當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入的阻值最大，此時(shí)電路中的電流最小，定值電阻R₁兩端的電壓也最小；當(dāng)滑片位于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零，電壓表示數(shù)最大，并且等于電源電壓；
由圖乙可知：當(dāng)滑片位于a端時(shí)，定值電阻R₁兩端的電壓為1V，電路中的電流為0.1A；當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電壓表示數(shù)為5V；
則當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_R=U_b-U_a=5V-1V=4V，電路中的電流I′=0.1A，
∴滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_最大=

UR

I′

=

4V

0.1A

=40Ω．
答：（1）R₁的阻值為10Ω；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)的掌握和運(yùn)用，關(guān)鍵有二：一是公式的靈活運(yùn)用，二是從I-U圖象得出相關(guān)信息．