Question

如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器R₂阻值从最大变化到最小，其“U-I”关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为10V

B．定值电阻R₁的阻值为20Ω

C．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A

D．滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～10Ω

Answer 1

分析：（1）由电路图知：定值电阻R₁与滑动变阻器R₂串联，由U-I图象可知，随电路电流的增大，电阻两端的电压减小，结合电路图可知，图示U-I图象是滑动变阻器的U-I图象；
（2）由U-I图象找出对应的两组U与I值，根据欧姆定律及串联电路的特点列方程，可求出电源电压、定值电阻R₁阻值、滑动变阻器R₂的最大阻值；
（3）由串联电路的特点及欧姆定律可求出滑动变阻器滑片在中点时的电路电流．

解答：解：设电源电压为U，定值电阻阻值为R₁、滑动变阻器阻值为R₂；
由U-I图象知，当滑动变阻器阻值全部接入电路时U_滑=4V，电路电流I₁=0.2A，
则滑动变阻器的最大阻值R₂=

U滑

I1

=

4V

0.2A

=20Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是0～20Ω，D错误；
由串联电路特点及欧姆定律得：U=U_滑+I₁R₁，即U=4V+0.2A×R₁   ①；
当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，U_滑′=0V，电路电流I₂=0.6A，
由串联电路特点及欧姆定律得：U=U_滑′+I₁R₁，即U=0.6A×R₁     ②；
由①②解得：U=6V，R₁=10Ω，所以A、B错误；
当滑动变阻器滑片在中点时，电路电流I=

U

R1+ R2 2

=

6V

10Ω+ 20Ω 2

=0.3A，所以C正确．
故选C．

点评：本题考查滑动变阻器的电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U-I”关系图象