Question

7．如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图象如图2所示．则下列判断正确的是（　　）

• A． 电源电压为6V
• B． 定值电阻R₁的阻值为20Ω
• C． 滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～10Ω
• D． 变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A

Answer 1

分析 由“U-I”关系图象可知，乙的电流和电压成正比，故乙为定值电阻R₁的U-I图象；当电路中电流最大为0.6A时，滑动变阻器连入电路的电阻最小为0，甲的电压为0，所以甲为滑动变阻器R₂的U-I图象；
（1）当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图象读出两电压表的示数，利用串联电路的电压特点求出电源电压；利用欧姆定律求出电阻R₁的阻值和滑动变阻器的最大阻值，从而确定变阻器R₂的阻值变化范围；
（2）根据串联电路的电阻特点和欧姆定律，求出变阻器滑片在中点时电路中的电流．

解答 解：
由“U-I”关系图象可知，乙的电流和电压成正比，故乙为定值电阻R₁的U-I图象；当电路中电流最大为0.6A时，滑动变阻器连入电路的电阻最小为0，甲的电压为0，所以甲为滑动变阻器R₂的U-I图象；
A、由图可知，两电阻串联，当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小为I=0.2A，
此时电阻R₁的电压U₁=2V，滑动变阻器两端的电压U₂=4V；
所以电源电压U=U₁+U₂=2V+4V=6V，故A正确．
B、由欧姆定律可得，定值电阻R₁的阻值：R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故B错误．
C、滑动变阻器的最大阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
所以滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0～20Ω，故C错误．
D、变阻器滑片在中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，此时R₁、R₂的阻值相同，分得的电压相同，由图2可知，此时电流表的示数为I′=0.3A，故D正确．
故选AD．

点评 本题考查了串联电路电流、电压的规律和欧姆定律的应用，关键是从电路图和U-I图象中读取有用信息．