Question

16．如图 a 所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关 S，调节滑动变阻器从最大变化到 最小，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图 b 所示，则电源电压为6V，定 值电阻 R₁的阻值为20Ω，滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～40Ω．

Answer 1

分析 由图象可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的在为零时，电路中的电流最大，R₁两端的电压最大，R₂两端的电压为零，据此判断两电阻的U-I图象，从图象中读出电路中电流最大时R₁两端的电压即为电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R₁的阻值；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R₂两端的电压最大，根据图象读出对应的示数，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，然后得出答案．

解答 解：由图象可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的在为零时，电路中的电流最大，R₁两端的电压最大，R₂两端的电压为零，
结合图b可知，甲是R₁的U-I图象即电压表V₁示数变化的图象，乙是R₂的U-I图象即电压表V₂示数变化的图象，
由图象可知，电路中的最大电流I_大=0.3A，R₁两端的最大电压为6V，即电源的电压为6V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，定值电阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R₂两端的电压最大，
由图象可知，此时滑动变阻器两端的电压U₂=4V，电路中的电流I_小=0.1A，
则滑动变阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，
由图象知电路电流为I_大=0.3A时，滑动变阻器两端电压U₂′=0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω；
所以，滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～40Ω．
故答案为：6；20；0～40．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键．