Question

如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过R的电流I的变化关系如图（b）所示．
求：（1）电源电压；
（2）变阻器的最大阻值；
（3）电压表示数的变化范围．

Answer 1

【答案】分析：由U-I图象可知当滑动变阻器的滑片在a（电阻不连入）和b（电阻全连入）两种情况下的电压值的电流值，利用欧姆定律和串联电路的特点求解．
解答：解：（1）R与滑动变阻器串联，电压表V测R两端的电压，电压表V₁测滑动变阻器两端的电压．
当p滑至a端时，R_p=0，电路中最大电流，I=1.5A，R两端的电压等于电源电压，∴U=12V

（2）当p滑至b端时，变阻器电阻R₁最大，电路中电流最小：I_小=0.5A，
所以：R₁=16Ω
（3）当p滑至a时，U₁=0V，当p滑至b时，U₁´=I₁R₁=0.5A×16Ω=8V
所以，电压表V₁示数的变化范围为0～8V
答：（1）电源的电压为12V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为16Ω；
（3）电压表V₁示数的变化范围0～8V．
点评：分析电路图，得出滑动变阻器和定值电阻串联，利用好串联电路的特点和欧姆定律是基础，利用好从U-I图象得出的信息：知道P在a和b时，相应电压下通过导体的电流是本题关键．