Question

15．如图1所示，电源电压保持不变．当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从b端移到a端，两个电阻的“U-I”关系图线如图2所示．

（1）图象乙是反映变阻器的电压与电流的关系；
（2）电源电压为6V；
（3）当两条线相交时，电路的总电阻为20Ω；
（4）图线乙如果经过点（0，6），若故障发生在电阻R₁或R₂上，则故障是R₂断路．

Answer 1

分析 （1）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；
（2）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，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（3）根据图象读出当两条线相交时电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻；
（4）图线乙如果经过点（0，6），说明电路中的电流为0即电路断路，R₂两端的电压为电源的电压则电压表并联部分断路．

解答 解：（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R₁两端的电压最大，R₂两端的电压为0，
由图象可知，甲为电阻R₁的U-I图象，乙为滑动变阻器R₂的U-I关系图象；
（2）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U-I图象可知，电路中的最小电流为0.2A，R₁两端的电压U₁=2V，R₂两端的电压U₂=4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U=U₁+U₂=2V+4V=6V；
（3）由图象可知，当两条线相交时，电路中的电流I=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（4）图线乙如果经过点（0，6），说明电路中的电流为零，因此电路故障为断路；
电压表V₂的示数为6V，说明电压表V₂的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为R₂断路．
故答案为：（1）乙；（2）6；（3）20；（4）R₂断路．

点评 本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路故障的判断，关键是会看“U-I”关系的图象．在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U-I图象中的信息．