Question

12．如圖1所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻的阻值R₀為已知，閉合開(kāi)關(guān)S，使滑動(dòng)變阻器上的滑片由一端滑向另一端，以此測(cè)出變阻器上的滑片在a、b、c、d四個(gè)位置（a、d為變阻器上的兩端點(diǎn)）時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，并將四組數(shù)據(jù)在U-I圖中描點(diǎn)、連線，形成圖2所示的線段ad．圖中記下了滑片在a端時(shí)的電壓為U₀，在d端時(shí)電流為I₀，請(qǐng)解答下列問(wèn)題；
（1）說(shuō)明電阻R₀的作用；
（2）分析說(shuō)明a、d各是滑動(dòng)變阻器的哪一端？
（3）求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，具有保護(hù)電路的作用；
（2）根據(jù)圖2，結(jié)合歐姆定律，電流最大時(shí)為變阻器的最小值，電流最小時(shí)，為變阻器的最大值；
（3）根據(jù)電源電壓不變結(jié)合歐姆定律進(jìn)行分析．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器的電路中的作用是保護(hù)電路；
（2）由圖2知，滑片移到d端時(shí)，電路中的電流最大，說(shuō)明此時(shí)電路中的電阻最小，變阻器接入電路中的電阻值為零，由圖1知，d端時(shí)變阻器的最左端；由此可知，a端為變阻器的最右端；
（3）當(dāng)滑片在最左端時(shí)，電源電壓：U=I₁R₀
滑片在最右端時(shí)，電路中的電流為：I=$\frac{{I}_{0}{R}_{0}-{U}_{0}}{{R}_{0}}$；
則變阻器的總電阻值為：
R=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{{U}_{0}}{\frac{{I}_{0}{R}_{0}-{U}_{0}}{{R}_{0}}}$=$\frac{{U}_{0}{R}_{0}}{{I}_{0}{R}_{0}-{U}_{0}}$．
答：（1）保護(hù)電路；
（2）a為滑動(dòng)變阻器的右端，d為滑動(dòng)變阻器的左端；
（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為$\frac{{U}_{0}{R}_{0}}{{I}_{0}{R}_{0}-{U}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了對(duì)歐姆定律公式的應(yīng)用，解決此題的關(guān)鍵是能夠讀懂圖象，從中獲取相應(yīng)的信息．