Question

3．如圖所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器使其阻值從最大值到最小，兩個電阻的“U-I”關系圖象如圖所示，則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 電源電壓為6V
• B． 定值電阻R₁的阻值為20Ω
• C． 滑動變阻器R₂的阻值變化范圍為0～20Ω
• D． 變阻器滑片在中點時，電流表示數為0.4A

Answer 1

分析 （1）從“U-I”關系圖象可以看出，甲為滑動變阻器的關系圖象，因為最后電壓變?yōu)?，此時滑動變阻器的電阻為0，乙為電阻R₁的圖象；
當滑動變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，根據圖象讀出電表的示數，利用串聯電路的電壓特點求出電源的電壓，利用歐姆定律求出電阻R₁的電阻和滑動變阻器的最大阻值；
（2）根據電阻的串聯和歐姆定律求出變阻器滑片在中點時，電路中的電流．

解答 解：由圖兩電阻串聯，電壓表V1測R₁兩端電壓，V₂測R₂兩端電壓，電流表測電路中電流，
由圖象中乙圖線可知，I與U成正比，故是R₁的U-I關系圖象，甲圖線為R₂的U-I關系圖象，
（1）當滑動變阻器的阻值最大時，兩電阻串聯，干路電流最�。�
由圖乙可知，此時電路中的電流I=0.2A，電阻R₁的電壓U₁=2V，滑動變阻器兩端的電壓U₂=4V；
因為串聯電路總電壓等于各支路電壓之和，
所以電源電壓為U=U₁+U₂=2V+4V=6V，故A正確；
根據歐姆定律可得，定值電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故B錯誤；
滑動變阻器的阻值最大為：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
即滑動變阻器R₂的阻值變化范圍為0～20Ω，故C正確；
（2）串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以變阻器滑片在中點時，電流表示數：
I′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+\frac{20}{2}Ω}$=0.3A，故D錯誤．
故選AC．

點評 本題考查串聯電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動變阻器的使用和是歐姆定律的應用，要明白電路各個用電器的連接情況，能從“U-I”關系圖象獲取有用的信息是關鍵