Question

【题目】图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变．改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中．根据以上条件可知电阻R0的阻值为______Ω，电源电压 _________V

Answer 1

【答案】2Ω 12V

【解析】

由甲图可知，R1、R2、R0串联在电路中，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。（1）当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分为电压表V1示数变化图线，下半部分为电压表V2示数变化图线；（2）由图象可知：当电压表V1的示数（R1和R2两端的电压）为10V时，此时电压表V2的示数（R2两端的电压）为1V，电路中的电流为1A，根据串联电路的电压特点表示出电源的电压,当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，此时电路中的总电阻最小，电路中的电流最大为4A，此时两电压表的示数都为4V，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R0和电源电压。

由电路图可知,R1、R2、R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R2两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流.由图知,当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大；由U＝IR可知,R0两端的电压变大,两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小；

所以,图象中上半部分为R1和R2的UI图象,下半部分为R2的UI图象，即：图象中上半部分为电压表V1示数变化的图线；由图象可知,当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A，则电源电压：U＝U1+U0＝10V+IR0＝10V+1A×R0…①

当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A，则电源电压：U＝U′2+U′0＝4V+4A×R0…②

电源的电压不变,由①②得：10V+1A×R0＝4V+4A×R0解得：R0＝2Ω，则电源电压为：U＝U1+U0＝10V+IR0＝10V+1A×2Ω＝12V。