Question

如图13所示电路，电源电压U₀不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图14所示，则

（1）根据图象可知：断点位置在x等于　　 cm处，电源电压U₀等于　　 V；

（2）电阻R等于多少欧姆？

（3）从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？

Answer 1

（1）根据图象可知：断点位置在x等于5cm处                     （1分）

　　电源电压U₀等于1.50V                                  （1分）

（2）当电流表读数为I₁ = 0.15A时，电压表读数为U₁ = 1.35V

则：U₁  = U₀－I₁R  得R = 1Ω                              （3分）

（或当电流表读数为I₂ = 0.30A时，电压表读数为U₂ = 1.20V 据U₂ = U₀－I₂R

　　解得R = 1Ω；也可由过断点后的其它电压、电流值计算得出）

（3）当x = 5cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R 1

　　当x = 10cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2

　　U₁ = I₁ R₁得R₁ = 9Ω                                 （2分）

　　U₂ = I₂ R₂                    得R₂ = 4Ω              （2分）

　　故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R = R₁－R₂ = 5Ω

所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值

　　变化是1Ω。                                               （2分）

该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R_总 = 9Ω+5cm×1Ω/cm =14Ω     （1分）