Question

3．如圖1所示電路，電源電壓不變，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值從最大變化到最小，兩個(gè)電阻的“U-I”關(guān)系如圖2所示．則R₁的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值是20Ω，當(dāng)滑片從最右端勻速向左滑動(dòng)時(shí)，電壓表V₂指針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變大，（選填“不變”“變大”“變小”，下同）電流表指針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變大．

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，電壓表V₂測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）從“U-I”關(guān)系圖象可以看出，甲為滑動(dòng)變阻器的關(guān)系圖象，因?yàn)樽詈箅妷鹤優(yōu)?，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為0；乙為電阻R₁的圖象；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值最大時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流相等，從圖象可以看出，電流相等時(shí)為I=0.2A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為4V，電阻R₁的電壓為2V，電源電壓為兩電壓之和，根據(jù)歐姆定律可求電阻R₁的電阻和滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）當(dāng)滑片從最右端勻速向左滑動(dòng)時(shí)，由電路特點(diǎn)和歐姆定律結(jié)合圖象分別找到滑片在兩端有中點(diǎn)時(shí)兩電表示數(shù)，從而判斷電表示數(shù)變化，即表指轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化情況．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，電壓表V₂測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為0V，由圖象可知，甲為滑動(dòng)變阻器的U-I圖象，則乙為定值電阻的U-I圖象；
則當(dāng)電路中的電流最小為I=0.2A，電阻R₁的電壓U₁=2V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₂=4V，此時(shí)變阻器連入阻值最大，
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；
滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
（2）①由圖象知，當(dāng)滑片在右端時(shí)，即R₂=20Ω時(shí)，電路中電流I=0.2A，U₂=4V；
電源電壓：U=U₁+U₂=2V+4V=6V，
②當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，由串聯(lián)電路和歐姆定律可知：
電路中電流：I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+10Ω}$=0.3A，由圖象知此時(shí)U₂=3V；
③當(dāng)滑片滑至左端時(shí)，即R₂=0時(shí)，由圖象知此時(shí)電路中電流I=0.6A，U₂=0．
綜上所述，滑片從最右端勻速向左滑動(dòng)時(shí)，U₂變化量變大，即電壓表V₂指針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變大，電路中電流變化量變大，即電流表指針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度變大．
故答案為：10；20；變大；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，要明白電路各個(gè)用電器的連接情況，還要會(huì)看“U-I”關(guān)系圖象．