Question

如图甲所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，电流表的量程是0～0.6A，电压表V₂的量程0～3V，电压表V₁的量程0～15V．闭合开关S，在保证用电器和电表安全的前提下，两个电阻的“U-I”关系图象截取了部分，如图乙所示．下列判断正确的是（　　）

A、电源电压为10V

B、滑动变阻器R₂的阻值变化范围为2～10Ω

C、滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～10Ω

D、滑动变阻器R₂的阻值变化范围为10～20Ω

Answer 1

分析：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）两个电阻的“U-I”关系图象中的交点，说明通过两电阻的电流相等，两电阻两端的电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）电源的电压小于V₁的量程，当电压表V₂的示数为3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据图象读出电路中的电流，利用欧姆定律求出接入电路中的最大阻值，进一步确定滑动变阻器接入电路中电阻的范围．

解答：解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电压表V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由图象可知，当电路中的电流为0.3A时，两电阻两端的电压均为3V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压U=2×3V=6V，故A不正确；
（2）∵电源的电压6V小于电压表V₂的量程15V，
∴当电压表V₂的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为0.3A，
根据欧姆定律可得，变阻器接入电路中的最大阻值：
R_滑max=

U2

I

=

3V

0.3A

=10Ω，
∴滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～10Ω，故BD不正确，C正确．
故选C．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，明白两个电阻的“U-I”关系图象中交点的含义是关键．