Question

15．如圖1所示，電源電壓保持不變．當(dāng)閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片從b端移到a端，兩個(gè)電阻的“U-I”關(guān)系圖線如圖2所示．

（1）圖象乙是反映變阻器的電壓與電流的關(guān)系；
（2）電源電壓為6V；
（3）當(dāng)兩條線相交時(shí)，電路的總電阻為20Ω；
（4）圖線乙如果經(jīng)過點(diǎn)（0，6），若故障發(fā)生在電阻R₁或R₂上，則故障是R₂斷路．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電壓變化的范圍進(jìn)行判斷，定值電阻兩端電壓不會等于零；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，根據(jù)圖象讀出電路中的最小電流和兩電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（3）根據(jù)圖象讀出當(dāng)兩條線相交時(shí)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻；
（4）圖線乙如果經(jīng)過點(diǎn)（0，6），說明電路中的電流為0即電路斷路，R₂兩端的電壓為電源的電壓則電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?/p>

解答 解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，R₁兩端的電壓最大，R₂兩端的電壓為0，
由圖象可知，甲為電阻R₁的U-I圖象，乙為滑動(dòng)變阻器R₂的U-I關(guān)系圖象；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，
由U-I圖象可知，電路中的最小電流為0.2A，R₁兩端的電壓U₁=2V，R₂兩端的電壓U₂=4V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電源電壓：
U=U₁+U₂=2V+4V=6V；
（3）由圖象可知，當(dāng)兩條線相交時(shí)，電路中的電流I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（4）圖線乙如果經(jīng)過點(diǎn)（0，6），說明電路中的電流為零，因此電路故障為斷路；
電壓表V₂的示數(shù)為6V，說明電壓表V₂的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為R₂斷路．
故答案為：（1）乙；（2）6；（3）20；（4）R₂斷路．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用以及電路故障的判斷，關(guān)鍵是會看“U-I”關(guān)系的圖象．在電學(xué)中，有些題目的信息是通過圖象給出的，所以要會讀電路圖中的信息和U-I圖象中的信息．