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18.如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻.閉合開關S,將滑動變阻器R2的滑片P從a向b移動的過程中,電壓表和電流表的示數變化情況如圖乙所示,則(  )
A.R1的阻值為20Ω
B.R2的最大阻值為10Ω
C.電源電壓為6V
D.當滑動變阻器的滑片P在中點時,兩電表的示數對應于乙圖中的C 點

分析 (1)當滑片P在a端時滑動變阻器全部接入,R1與R2串聯,電路中的電流最小,由圖象讀出電表的示數,根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(2)根據串聯電路的電壓特點表示出電源的電壓;當滑片P在b端時,滑動變阻器沒有連入電路,電壓表示數為零,根據歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變得出等式即可求出R1的阻值和電源的電壓;
(3)當滑動變阻器的滑片P在中點時,連入電路的阻值為$\frac{1}{2}$R2,根據電阻的串聯和和歐姆定律求出電路中的電流,由圖象找到對應點.

解答 解:
(1)由電路圖可知,當滑片P在a端時滑動變阻器全部接入,R1與R2串聯,則電路中電流最小,
由圖象可知此時電路中的電流Ia=0.2A,R2兩端的電壓U2=4V,
由I=$\frac{U}{R}$可得:
R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{a}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω,故B錯誤;
(2)串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以電源的電壓:
U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V…①
當滑片P在b端時,滑動變阻器沒有連入電路,電壓表示數為零,
由圖象可知這時電路中電流為Ib=0.6A,電源電壓加在R1上,
則U=IbR1=0.6A×R1 …②
解①②得:R1=10Ω,U=6V,故A錯誤,C正確;
(4)當滑動變阻器的滑片P在中點時,則滑動變阻器連入電路的阻值為:
R2′=$\frac{1}{2}$R2=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω,
則電流表的示數為:
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}′}$=$\frac{6V}{10Ω+10Ω}$=0.3A.
由圖象可知:電流表示數為0.3A時對應的點是B,故D錯誤.
故選C.

點評 本題關鍵是歐姆定律及其變形的靈活運用,難點是明白滑片移動過程中電路的變化情況,本題重點考查了應用圖象解決問題,這是以后學習的重點.

練習冊系列答案
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