Question

20．如图甲所示电路，可变电阻R₂的滑片P从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律．求：
（1）当电流表的示数为1.0A时，可变电阻R₂接入电路的阻值；
（2）可变电阻R₂接入电路的阻值变化范围．

Answer 1

分析 （1）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，电流表测量总电流，当电流表的示数为5A时，从图象上找到对应的电压，根据欧姆定律可求可变电阻R₂接入电路的阻值．
（2）从图象可知，电路电流的最大值和最小值，分别找到对应的电压，根据欧姆定律求出接入电路的电阻．

解答 解：（1）由图乙可知，当电流表示数为5A时，I₂=1A，R₂两端的电压U₂=5V
由公式I=$\frac{U}{R}$得，
R₂接入电路的阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{5V}{1A}$=5Ω．
（2）当电流为0.25A时，R₂两端电压为12.5V，
由公式I=$\frac{U}{R}$得，
则：R′₂=$\frac{{{U}_{2}}^{′}}{{{I}^{′}}_{2}}$=$\frac{12.5V}{0.25A}$=50Ω，
当电流为1.5A时，R₂两端电压为0，
则：R₂″=$\frac{{{U}_{2}}^{″}}{{{I}_{2}}^{″}}$=$\frac{0V}{1.5A}$=0，
所以R₂接入电路的阻值变化范围是：0～5Ω．
答：（1）可变电阻R₂接入电路的阻值为5Ω．
（2）R₂接入电路的阻值变化范围是：0～50Ω．

点评 本题考查电阻、电流的计算，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．