Question

如圖甲所示電路，電源電壓保持不變．閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小，R₁ 和R₂中的某個(gè)電阻其“I-U”關(guān)系圖線(xiàn)如圖乙所示．

求：
（1）電源電壓；
（2）定值電阻R₁的阻值；
（3）滑動(dòng)變阻器R₂的阻值變化范圍；
（4）在圖乙中，作出另一個(gè)電阻的“I-U”關(guān)系圖線(xiàn)．

Answer 1

分析：（1）由電路圖知：定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，由U-I圖象可知，隨電阻兩端的電壓增大，電路電流的增大，結(jié)合電路圖可知，圖示U-I圖象是電阻R₁的U-I圖象；
（2）由U-I圖象找出對(duì)應(yīng)的兩組U與I值，根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的特點(diǎn)列方程，可求出電源電壓、定值電阻R₁阻值、滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值；
（3）由串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律可求出滑動(dòng)變阻器滑片在移動(dòng)時(shí)的通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流和兩端的電壓．

解答：解：（1）由圖象可知，電壓和電流值沒(méi)有為零的坐標(biāo)，故乙圖為R₁的“I-U”圖象，
∴當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，U_電源=U_R1=6V．
答：電源電壓為6V．
（2）當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，U₁=6V，I₁=0.6A；
∴R₁=

U1

I1

=

6V

0.6A

=10Ω．
答：定值電阻R₁的阻值為10Ω．
（3）由圖可知，當(dāng)滑片在最右端時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，I₂=0.2A，
R_總=

U總

I2

=

6V

0.2A

=30Ω，
∴R₂=R_總-R₁=30Ω-10Ω=20Ω．
答：滑動(dòng)變阻器R₂的阻值變化范圍為0～20Ω．
（4）當(dāng)滑片P在最右端時(shí)，R₁和R₂串聯(lián)連入電路，電流為I₁=0.2A，U′=U-U₁=6V-2V=4V；
當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，R₂未連入電路，電流為I₂=0.6A，電壓U為零；
所以圖滑動(dòng)變阻器的圖線(xiàn)為一條傾斜的線(xiàn)段，兩端點(diǎn)坐標(biāo)為（4，0.2）和（0，0.6）；如圖：

點(diǎn)評(píng)：本題考查滑動(dòng)變阻器的電流和電壓的規(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)看會(huì)做“U-I”關(guān)系圖象