Question

在圖甲所示的電路中，R、R₂為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表．改變滑動變阻器R₁的滑片位置，電壓表V₁、V₂和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化．兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖線如圖乙所示．則下列判斷中正確的是（ ）

A．電阻R為2Ω
B．滑動變阻器R₁的阻值最大為6Ω
C．電源電壓為12V
D．V₂示數(shù)變化圖線為b

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知，滑動變阻器R₁、電阻R₂、電阻R串聯(lián)在電路中，電壓表V₁測量R₁和R₂兩端的總電壓，電壓表V₂測量R₂兩端的電壓，電流表測量電路中的電流．
（2）當(dāng)滑片P向左移動時，滑動變阻器R₁連入的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知，R兩端的電壓變大，R₂兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的特點可知，R₁和R₂兩端的總電壓變小，電壓表V₂示數(shù)變大，電壓表V₁示數(shù)變小，由此可知，圖象中上半部分b為電壓表V₁示數(shù)變化圖線，下半部分a為電壓表V₂示數(shù)變化圖線．
（3）由圖象可知：當(dāng)電壓表V₁的示數(shù)（R₁和R₂兩端的電壓）為10V時，此時電壓表V₂的示數(shù)（R₂兩端的電壓）為1V，電路中的電流為1A，據(jù)此可得U=U₁+U=10V+IR，R₂=；當(dāng)滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，此時電路中的總電阻最小，電路中的電流最大為4A，此時兩電壓表的示數(shù)都為4V，據(jù)此可得U=U₂′+U′=4V+I′R，和上面的方程組成方程組求解R₂、R和電源電壓．
解答：解：（1）由圖知，當(dāng)滑片P向左移動時，滑動變阻器R₁連入的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)公式U=IR可知，R兩端的電壓變大，R₂兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的特點可知，R₁和R₂兩端的總電壓變小，據(jù)此判斷：圖象中上半部分b為電壓表V₁示數(shù)變化圖線，下半部分a為電壓表V₂示數(shù)變化圖線．
（2）由圖象可知：當(dāng)R₁和R₂兩端的電壓為10V時，R₂兩端的電壓為1V，電路中的電流為1A，
∴U=U₁+U=10V+IR=10V+1A×R₀ ①
R₂===1Ω；
（3）當(dāng)滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，兩電壓表都測量電阻R₁兩端的電壓，示數(shù)都為4V，
電路中的電流最大為4A，
∴U=U₂′+U′=4V+4A×R₀ ②
由①②得：10V+1A×R=4V+4A×R 解得：R=2Ω，
電源電壓為：U=U₁+U=10V+IR=10V+1A×2Ω=12V．
（4）因為由圖象或題意找不出滑動變阻器全部接入電路時的電路電流，沒法求出滑動變阻器的最大阻值．
故選ACD．
點評：本題考查了學(xué)生對歐姆定律和串聯(lián)特點的掌握和運用，本題關(guān)鍵：①是分析電路圖，確認(rèn)電路組成、連接方式、三個電表的測量對象，②是能從圖象上得到相關(guān)信息．