Question

如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图象如图乙所示．则电源电压为______V；当滑动变阻器滑片在中点时，电流表示数为______A．

Answer 1

【答案】分析：（1）从“U-I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器的关系图象，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0；乙为电阻R₁的图象，当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电流相等，从图象可以看出，电流相等时为I=0.3A，滑动变阻器两端的电压为3V，电阻R₁的电压为3V，电源电压为两电压之和，根据欧姆定律可求电阻R₁的电阻和滑动变阻器的最大阻值；
（2）当滑片在中点时，滑动变阻器接入电路电阻为滑动变阻器总阻值的一半，和电阻R₁串联，根据欧姆定律求出此时电路的电流．
解答：解：（1）当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；
由图乙可知，此时电路中的电流I=0.2A，电阻R₁的电压U₁=2V，滑动变阻器两端的电压U₂=4V；
∵串联电路总电压等于各支路电压之和，
∴电源电压为U=U₁+U₂=2V+4V=6V，
根据欧姆定律可得：
定值电阻R₁的阻值为R₁===10Ω，
滑动变阻器的阻值最大为R₂===20Ω；
（2）变阻器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，此时R₁、R₂的阻值相同，分得的电压相同，从图上看，此时电流表的示数为I=0.3A．
故答案为：6；0.3．
点评：本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U-I”关系图象．