Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1為定值電阻.當閉合開關S，滑動變阻器滑片P從a端移到b端，兩電表示數變化關系用圖乙線段AB表示.求:

(1)電源電壓和R1的阻值;

(2)滑片P滑到ab中點時電壓表的示數.

Answer 1

【答案】由圖甲可知，R1與R2串聯，電壓表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，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，

由圖乙可知，電路中的電流I1=0.6A，由可得，電源的電壓：U=I1R1=0.6A×R1，

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，

由圖乙可知，電路中的電流I2=0.2A，R2兩端的電壓U2=4V，

則滑動變阻器的最大阻值： ，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電源的電壓：

U=I2（R1+R2）=0.2A×（R1+20Ω），

因電源的電壓不變，

所以，0.6A×R1=0.2A×（R1+20Ω），

解得：R1=10Ω，

電源的電壓U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；

（2）滑片P滑到ab中點時，電路中的電流： ，

則電壓表的示數： ．

答：（1）電源電壓為6V，R1的阻值為10Ω；

（2）滑片P滑到ab中點時電壓表的示數為3V．

【解析】由圖甲可知，R1與R2串聯，電壓表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，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的電流I1=0.6A，電源的電壓：U=I1R1=0.6A×R，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，由圖乙可知，電路中的電流I2=0.2A，R2兩端的電壓U2=4V，則滑動變阻器的最大阻值： ，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U=I2（R1+R2）=0.2A×（R1+20Ω），因電源的電壓不變，所以，0.6A×R1=0.2A×（R1+20Ω），解得：R1=10Ω，電源的電壓U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；（2）滑片P滑到ab中點時，電路中的電流： ，則電壓表的示數： ．
答：（1）電源電壓為6V，R1的阻值為10Ω；（2）滑片P滑到ab中點時電壓表的示數為3V．