Question

9．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑片P从最左端移到最右端，电压表和电流表的“U-I”关系图象如图乙所示，则电源电压为5V；当滑动变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.17A

Answer 1

分析 （1）由图可知：R₁与R₂串联，当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，此时电压表测量电源电压；
（2）当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R₁与R₂串联，电路中的电流最小，由图象读出R₁的电流和两端的电压，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压；根据欧姆定律求出R₂的阻值；
当滑动变阻器的滑片P在中点时，连入电路的阻值为$\frac{1}{2}$R₂，根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案．

解答 解：（1）由电路图可知，当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表测量电源电压；故电源电压为U=5V；
（2）当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R₁与R₂串联，则电路中电流最小，
由图象可知此时电路中的电流I_a=0.1A，R₁两端的电压U₁=1V，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{a}}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可得：
变阻器两端的电压U₂=U-U₁=5V-1V=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{a}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω；
当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：
R₂′=$\frac{1}{2}$R₂=$\frac{1}{2}$×40Ω=20Ω，
则总阻值为：R_总′=R₁+R₂′=10Ω+20Ω=30Ω；
所以，电流表的示数为：
I′=$\frac{U}{{R}_{总}′}$=$\frac{5V}{30Ω}$≈0.17A．
故答案为：5；0.17．

点评 本题考查电压表的使用、欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况，本题重点考查了应用图象解决问题，这是以后学习的重点