Question

【题目】如图所示，甲为电路的连接情况，R1=20Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I﹣U图象，电源电 压保持不变．当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0．6A；若滑片P在b端，则电压表示数为8V．求：

（1）电源电压．
（2）滑动变阻器R2的最大阻值．
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图示可知，当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据公式I=U/R可得，电源电压：U=IaR1=0．6A×20Ω=12V
（2）解：当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两端的电压，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，故R1两端的电压：U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，由于串联电路中各处的电流相等，故电路中的电流：Ib=U1/R1=U2/R2 ， 即4V/20Ω=8V/R2 ， 解得：R2=40Ω
（3）解：当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，由图乙可知，当R3两端的电压U3=6V时，通过的电流I3=0．3A，则R3的阻值：R3=U3/I3=6V/0．3A=20Ω，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，故电路中的总电阻：R=R1R3/（R1+R3）=10Ω，干路电流表的示数：I=U/R=12V/10Ω=1．2A
【解析】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和从图象中获取一组数据求出R3的阻值.
（1）当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，接入电路中的电阻最大，电压表测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）根据图乙读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出R3的阻值，当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出干路电流．