Question

【题目】如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻.当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示.求:

(1)电源电压和R1的阻值;

(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数.

Answer 1

【答案】由图甲可知，R1与R2串联，电压表R2两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，

由图乙可知，电路中的电流I1=0.6A，由可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，

由图乙可知，电路中的电流I2=0.2A，R2两端的电压U2=4V，

则滑动变阻器的最大阻值： ，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电源的电压：

U=I2（R1+R2）=0.2A×（R1+20Ω），

因电源的电压不变，

所以，0.6A×R1=0.2A×（R1+20Ω），

解得：R1=10Ω，

电源的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；

（2）滑片P滑到ab中点时，电路中的电流： ，

则电压表的示数： ．

答：（1）电源电压为6V，R1的阻值为10Ω；

（2）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V．

【解析】由图甲可知，R1与R2串联，电压表R2两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的电流I1=0.6A，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I2=0.2A，R2两端的电压U2=4V，则滑动变阻器的最大阻值： ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=I2（R1+R2）=0.2A×（R1+20Ω），因电源的电压不变，所以，0.6A×R1=0.2A×（R1+20Ω），解得：R1=10Ω，电源的电压U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；（2）滑片P滑到ab中点时，电路中的电流： ，则电压表的示数： ．
答：（1）电源电压为6V，R1的阻值为10Ω；（2）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V．