Question

4．如圖1所示，電源電壓保持不變．當(dāng)閉合開(kāi)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，當(dāng)兩條線相交時(shí)，電路的總電阻為20Ω，圖線乙如果經(jīng)過(guò)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 根據(jù)電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)量R₁兩端電壓，電壓表V₂測(cè)量R₂兩端電壓；
（1）從“U-I”圖象上讀出當(dāng)兩條線相交時(shí)，電路中的電流以及兩電壓表的示數(shù)，然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律以及歐姆定律的應(yīng)用求出電路的總電阻；
（2）從圖象上可知看出，乙為滑動(dòng)變阻器的關(guān)系圖象，因?yàn)樽詈箅妷鹤優(yōu)?，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為0；甲為電阻R₁的圖象；根據(jù)圖線乙經(jīng)過(guò)點(diǎn)（0，6）判斷電壓表和電流表的示數(shù)，從而確定電路故障．

解答 解：（1）根據(jù)圖象可知，當(dāng)兩條線相交時(shí)，電路中的電流為0.3A；V₁的示數(shù)等于V₂的示數(shù)，都為3V；
因?yàn)榇��?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以電源電壓：U=3V+3V=6V；
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的總電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（2）從圖象上可知看出，乙為滑動(dòng)變阻器的關(guān)系圖象，因?yàn)樽詈箅妷鹤優(yōu)?，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為0；甲為電阻R₁的圖象；
圖線乙如果經(jīng)過(guò)點(diǎn)（0，6），說(shuō)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(shuō)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：20；R₂斷路．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，要明白電路各個(gè)用電器的連接情況，還要會(huì)看“U-I”關(guān)系圖象．