Question

1．如图甲所示，电阻R₁为定值电阻，电阻R₂为滑动变阻器，电源电压保持不变．闭合开关后将滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，请根据图象求出电源电压和定值电阻R₁的阻值．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为R₁的简单电路，电路中的电流最大，根据欧姆定律表示出电源的电压；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，电压表的示数最大，根据图象读出电表的示数，利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，再利用电源的电压不变得出等式即可求出R₁的阻值，进一步求出电源的电压．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
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，由图乙可知I₁=0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=I₁R₁=0.6A×R₁，
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，由图乙可知，I₂=0.2A，U₂=2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=I₂R₁+U₂=0.2A×R₁+2V，
因电源的电压不变，
所以，0.6A×R₁=0.2A×R₁+2V，
解得：R₁=5Ω，
电源的电压U=I₁R₁=0.6A×5Ω=3V．
答：电源电压为3V，定值电阻R₁的阻值为5Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大．