Question

【题目】如题1图所示电路，电源电压恒定。闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，R1的I﹣U关系图象如图所示，求：

（1）R2的最大阻值；

（2）滑动变阻器的滑片位于中点时，V2的示数；

（3）在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象。

Answer 1

【答案】（1）40Ω；（2）9V；（3）见解答。

【解析】

由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，电流表测电路中的电流，已知R1的I﹣U关系图象如图2所示。

（1）当滑片P位于最左端时，只有R1工作，电路中的电流最大，由图象可知最大电流I1＝0.9A，此时R1的电压为18V，则电源电压：U＝U1＝18V，R1的阻值： ；由图知，当滑片P位于最右端时，R1与R2的最大阻值串联，电路中电流最小为I2＝0.3A，此时R1的电压为6V，则R2两端电压为：U2＝U﹣U1′＝18V﹣6V＝12V，由欧姆定律可得，R2的最大阻值：；

（2）当滑片处于中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω，则串联电路的总电阻：R串＝R1+R2′＝20Ω+20Ω＝40Ω，此时电路中的电流为：，此时R2两端的电压： ＝0.45A×20Ω＝9V，即V2表的示数为9V；

（3）当滑片在最左端时V2的示数为0，此时电流最大0.9A，根据题（1）中的计算可知，滑片在最右端时V2的示数为12V，此时电流是0.3A，当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流减小，电流表示数减小，由 可知，定值电阻R1两端电压减小，由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器的电压U2减小，因U1线性变化，则U2也是线性变化的，在坐标系中描出（0V，0.9A）、（12V，0.3A）两个点，用直线连接即可，则滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象如下：