Question

如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，两个电阻的U-I关系图象如图所示．图线

 

是电阻R₁的“U-I”关系图象；电源电压为

 

；滑动变阻器R₂的最大阻值为

 

；变阻器滑片在中点时，电压表V₂示数为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；
（2）由图象找出某一电流值所对应的定值电阻与滑动变阻器的电压，由欧姆定律求出定值电阻的阻值；由串联电路的特点求出电源电压；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，由图象求出此时滑动变阻器两端的电压、电路电流，由欧姆定律可求出滑动变阻器的最大阻值；
（4）先根据欧姆定律求出电路中此时的电流，然后利用欧姆定律的变形公式即可求出电压表V₂示数．

解答：解：（1）从“U-I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的U-I关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0；乙为电阻R₁的U-I图象；
（2）由U-I图象得，I=0.3A时，U_乙=3V，U_甲=9V，
电源电压U=U_乙+U_甲=3V+9V=12V；
（3）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；
由图象知：电路电流I=0.3A，滑动变阻器两端的电压U_甲=9V；
滑动变阻器的最大阻值为R₂=

U甲

I

=

9V

0.3A

=30Ω；
（4）由U-I图象得，I=0.3A时，U_乙=3V，定值电阻的阻值R₁=

U乙

I

=

3V

0.3A

=10Ω；
变阻器滑片在中点时，电路中电流：I′=

U

R1+ 1 2 R2

=

12V

10Ω+15Ω

=0.48A，则电压表V₂示数为：0.48A×15Ω=7.2V．
故答案为：乙；12V；30Ω；7.2V．

点评：本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U-I”关系图象．在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U-I图象中的信息．