Question

17．圖1所示的電路中，電源電壓為U₀且保持不變．閉合開關(guān)S 后，滑片P從b端移動到a端的過程中，電壓表示數(shù)U 與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖2所示．R₁的阻值為$\frac{{U}_{0}}{{I}_{1}}$；滑動變阻器的最大阻值為$\frac{{U}_{1}{U}_{0}}{（{U}_{0}-{U}_{1}）{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 由電路圖可知，當(dāng)滑片位于a端時，電路為R₁的簡單電路，電流表的示數(shù)最大，根據(jù)圖2得出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；當(dāng)滑片位于b端時，變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)圖2讀出最大示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．

解答 解：當(dāng)滑片位于a端時，電路為R₁的簡單電路，電流表的示數(shù)最大，由圖2可知，電路中的電流為I₁，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{1}}$；
當(dāng)滑片位于b端時，變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，由圖2可知，電壓表的最大示數(shù)U_R2=U₁，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R₁兩端的電壓：
U_R1=U₀-U_R2=U₀-U₁，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：
I=$\frac{{U}_{R1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{0}-{U}_{1}}{\frac{{U}_{0}}{{I}_{1}}}$=$\frac{（{U}_{0}-{U}_{1}）{I}_{1}}{{U}_{0}}$，
滑動變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{R2}}{I}$=$\frac{{U}_{1}}{\frac{（{U}_{0}-{U}_{1}）{I}_{1}}{{U}_{0}}}$=$\frac{{U}_{1}{U}_{0}}{（{U}_{0}-{U}_{1}）{I}_{1}}$．
故答案為：$\frac{{U}_{0}}{{I}_{1}}$；$\frac{{U}_{1}{U}_{0}}{（{U}_{0}-{U}_{1}）{I}_{1}}$．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路中最大電流和電壓表最大示數(shù)的判斷．