Question

如圖1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2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

解：
（1）根據圖象可知：斷點位置在x等于5cm處，電源電壓U₀等于1.50V 
（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
（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R₁
當x = 10cm時，設滑動變阻器接入電路中的電阻為R₂
U₁= I₁R₁ 得R₁= 9Ω
U₂ = I₂ R₂ 得R₂= 4Ω
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。
該滑動變阻器沒有斷路時的總電阻值R_總= 9Ω+5cm×1Ω/cm =14Ω.