Question

11．如圖甲所示，電源電壓保持不變，R₁=10Ω，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(shù)變化關系用圖乙線段AB表示．求：

（1）電源電壓
（2）滑片P滑到ab中點時電壓表的示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結構，由圖示U-I圖象求出電流，然后應用歐姆定律求出電源電壓．
（2）由U-I圖象求出電流對應的電壓，然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值，然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律求出電路中電流，由歐姆定律即可求出電壓表示數(shù)．

解答 解：
（1）由圖示電路圖可知，當滑片在b端時只有R₁接入電路，此時電路電流最大，
由U-I圖象可知，電路最大電流為0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電源電壓：
U=U₁=I_最大R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）由圖示電路圖可知，滑片在a端時，滑動變阻器阻值全部接入電路，此時R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測R₂兩端電壓，電流表測電路中電流，
由U-I圖象可知，此時電路電流I_最小=0.2A，滑動變阻器兩端電壓U_滑=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑動變阻器最大阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{最小}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
滑片在ab中點時電路電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+\frac{1}{2}{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+\frac{1}{2}×20Ω}$=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
電壓表示數(shù)為U₂=IR₂=0.3A×$\frac{1}{2}$×20Ω=3V．
答：（1）電源電壓是6V．
（2）滑片P滑到ab中點時電壓表的示數(shù)是3V．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是知道滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小、滑動變阻器接入電路中的電阻最小時電路中的電流最大．