Question

20．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關S，在調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小過程中，兩個電阻的“U-I”關系圖象如圖乙所示，則電源電壓為6V，定值電阻R₁的阻值為10Ω，在此過程中電路消耗的總功率變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)電壓變化的范圍進行判斷即定值電阻兩端電壓不會等于零，據(jù)此判斷兩個電阻的“U-I”關系圖象，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，根據(jù)圖象讀出電路中的最小電流和兩電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓；
（2）根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值；
（3）根據(jù)P=UI判斷電路消耗的總功率的變化情況．

解答 解：
由圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測R₁兩端的電壓，V₂測R₂兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，R₁兩端的電壓最大，R₂兩端的電壓為0，
由圖象可知，甲為滑動變阻器R₂的U-I關系圖象，乙為電阻R₁的U-I圖象，
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，
由U-I圖象可知，電路中的最小電流I=0.2A，R₁兩端的電壓U₁=2V，R₂兩端的電壓U₂=4V，
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓：U=U₁+U₂=2V+4V=6V；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（3）滑動變阻器阻值從最大變化到最小過程中，電路總電阻變小，電流變大，電源電壓不變，由P=UI知電路消耗的總功率變大．
故答案為：6V；10Ω；變大．

點評 本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動變阻器的使用，關鍵是歐姆定律的應用，要明白電路各個用電器的連接情況，還要會看“U-I”關系圖象，從中獲取有用信息．