Question

如图甲所示电路，R₁=1Ω，可变电阻R2的滑片P从左端向右端滑动过程中，电压表与电流表的示数如图乙所示的规律．求：
（1）电源电压及滑动变阻器的阻值变化范围．
（2）该电路的最大阻值．

Answer 1

【答案】分析：由电路图可知，滑动变阻器与电阻R₁串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表电路中的电流．
（1）当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，只有电阻R₁接入电路，由图象求出此时电路电流，然后由欧姆定律求出电源电压；当滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器两端电压最大，电压表示数最大，由图象找出此时电压所对应的电流，然后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．
（2）当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路阻值最大，由串联电路特点可以求出最大阻值．
解答：解：（1）由图象可知，电压表示数为0时，电路电流I=15V，
此时只有电阻R₁接在电源两端，∵I=，
∴电源电压U=U₁=IR₁=15A×1Ω=15V；
由图象可知，滑动变阻器接入电路阻值最大时，
滑动变阻器两端电压U₂=12.5V，电流I′=2.5A，
∵I=，
∴滑动变阻器的最大阻值R_2最大==5Ω，
滑动变阻器阻值变化范围是0～5Ω；
（2）滑动变阻器阻值全部接入电路时，
电路总阻值最大，R=R₁+R_2最大=1Ω+5Ω=6Ω；
答：（1）电源电压是15V；滑动变阻器的阻值变化范围是0～5Ω．
（2）该电路的最大阻值是6Ω．
点评：本题考查电阻、电流和电压的计算，关键是欧姆定律及其变形的灵活运用，难点是根据图象得出数据解决问题，要记住串联电路电流和电压的规律．