Question

3．如圖甲所示電路，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從最右端移動到最左端的過程中，電壓表和電流表的示數變化情況如圖乙所示，則定值電阻R₁的阻值和電源電壓為U分別為（　�。�

• A． 10Ω，6V
• B． 10Ω，4V
• C． 20Ω，4V
• D． 20Ω，6V

Answer 1

分析 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．

解答 解：由電路圖可知，當滑片P在a端時，滑動變阻器全部接入電路，R₁與R₂的最大阻值串聯，電壓表測R₂兩端電壓，此時電路中電流最小，
由圖象可知，此時電路中的電流I_a=0.2A，電壓表示數即R₂兩端的電壓U₂=4V，
由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可得，電源電壓：U=I_aR₁+U₂=0.2A×R₁+4V-------①，
當滑片P在b端時，變阻器沒有連入電路，電壓表示數為零，由圖象可知，這時電路中的電流為I_b=0.6A，電源電壓加在R₁上，
則電源電壓：U=I_bR₁=0.6A×R₁ ----------②
聯立①②解得：R₁=10Ω，U=6V；故A正確、BCD錯誤．
故選A．

點評 本題考查歐姆定律及串聯電路規律的靈活運用，解題的關鍵是明確圖象表示的點與滑片移動位置對應的關系．體現了數學知識在物理中的運用．