Question

6．如圖甲所示，電源電壓保持不變，R₁=10Ω．當閉合開關S，滑動變阻器滑片P從a端移到b端，兩電表示數變化關系用圖乙中的線段AB表示．求：
（1）當滑動變阻器滑片P在a端時，電壓表的示數；
（2）電源電壓；
（3）滑片P滑到ab中點時電壓表的示數．

Answer 1

分析 （1）判斷 滑動變阻器滑片P在a端時，電路電流的大小情況，據此由圖乙確定電壓表示數；
（2）根據歐姆定律求出R₁的電壓，由串聯電路電壓的規律求電源電壓；
（3）結合（1）求出變阻器的最大阻值，根據歐姆定律、串聯電阻的規律求出P在中點時電路中的電流，再由歐姆定律求出電壓表示數．

解答 解：（1）變阻器與R₁串聯，當變阻器滑片在在a端時，變阻器連入電路中的電阻最大，根據歐姆定律，電路中電流最小，從圖象知，此時電流I=0.2A，電壓表示數為4V；
（2）P在a端時，電阻R₁的電壓U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V，根據串聯電路電壓的規律，
電源電壓U=U₁+U₂=2V+4V=6V；
（3）由（1），變阻器的最大阻值R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}=\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，P在中點時，變阻器連入電路中的電阻R′₂=10Ω，此時電路中的電流I′=$\frac{U}{{R}_{1}{+R′}_{2}}=\frac{6V}{10Ω+10Ω}$=0.3A，電壓表的示數U′₂=I′R′₂=0.3A×10Ω=3V．
答：（1）當滑動變阻器滑片P在a端時，電壓表的示數為4V；
（2）電源電壓為6V；
（3）滑片P滑到ab中點時電壓表的示數為3V．

點評 本題 運用歐姆定律、串聯電路的規律解決實際問題，關鍵是由題意判斷電路圖的狀態，結合圖乙得出有效的信息．