题目内容
在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合电健S,调节滑动变阻器,将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端,两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程困线如图(b)所示.则图线 (填“甲”或“乙”)是电压表V2示数随电流变化的图线.滑动变阻器的最大阻值为 欧,如果将定值电阻R1阻值换为20欧,同样将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端.请在图(c)中画出两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线.
【答案】分析:(1)首先明确电阻的连接关系和电流表、电压表的测量位置.
此题中,定值电阻和滑动变阻器串联;电流表V1测量电路电流;电压表V2测量电阻R1两端电压,电压表测量滑动变阻器R2两端电压.
当滑片在最左端时,滑动变阻器断路,电压表V2与一段导线并联;当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联,电压表V2测量R2两端电压.
(2)从图线乙可以得出滑动变阻器两端电压的最大值,此时接入电路的电阻最大.读出此时的电流利用R=
计算最大阻值.
(3)分别计算R1=20Ω与滑动变阻器串联且滑片在最左端、最右端时电流表、电压表V1、电压表V2的示数,根据数值画出图线.
解答:解:
(1)在串联电路中导体两端电压与其阻值成正比.
滑片在最左端时,导线电阻为零,所以电压表V2示数为零;滑片向右滑动时,变阻器接入电路电阻增大,所以两端电压增大;
滑片在最右端时,电压表V2示数最大.电阻R1阻值一定,R2增大时,电路总电阻增大,电源电压不变,电流减小.
总之,滑片向右滑动过程中,电压表V2示数增大,电流表示数减小,图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线.
(2)由图线乙知:滑动变阻器两端最大电压为U2=4V,通过的电流为I=0.2A
所以滑动变阻器的最大阻值为R2=
=
=20Ω.
(3)由图象b知,电源电压为6V.
当滑片在最左端时,电压表V1的示数为6V;电压表V2的示数为零;
电流表的示数为I左=
=
=0.3A;
当滑片在最右端时,电流表的示数为
I=
=
=0.15A;
电压表V1的示数为
U1=IR1=0.15A×20Ω=3V;
电压表V2的示数为
U2=IR2=0.15A×20Ω=3V.
故答案为:
乙;20;图象设计如图:

点评:在b图象中找出需要的信息是解决此题的关键.突破口是确定电流、电压的最大值对应的电路的连接关系.
此题中,定值电阻和滑动变阻器串联;电流表V1测量电路电流;电压表V2测量电阻R1两端电压,电压表测量滑动变阻器R2两端电压.
当滑片在最左端时,滑动变阻器断路,电压表V2与一段导线并联;当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联,电压表V2测量R2两端电压.
(2)从图线乙可以得出滑动变阻器两端电压的最大值,此时接入电路的电阻最大.读出此时的电流利用R=
(3)分别计算R1=20Ω与滑动变阻器串联且滑片在最左端、最右端时电流表、电压表V1、电压表V2的示数,根据数值画出图线.
解答:解:
(1)在串联电路中导体两端电压与其阻值成正比.
滑片在最左端时,导线电阻为零,所以电压表V2示数为零;滑片向右滑动时,变阻器接入电路电阻增大,所以两端电压增大;
滑片在最右端时,电压表V2示数最大.电阻R1阻值一定,R2增大时,电路总电阻增大,电源电压不变,电流减小.
总之,滑片向右滑动过程中,电压表V2示数增大,电流表示数减小,图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线.
(2)由图线乙知:滑动变阻器两端最大电压为U2=4V,通过的电流为I=0.2A
所以滑动变阻器的最大阻值为R2=
(3)由图象b知,电源电压为6V.
当滑片在最左端时,电压表V1的示数为6V;电压表V2的示数为零;
电流表的示数为I左=
当滑片在最右端时,电流表的示数为
I=
电压表V1的示数为
U1=IR1=0.15A×20Ω=3V;
电压表V2的示数为
U2=IR2=0.15A×20Ω=3V.
故答案为:
乙;20;图象设计如图:
点评:在b图象中找出需要的信息是解决此题的关键.突破口是确定电流、电压的最大值对应的电路的连接关系.
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