Question

如图甲所示的电路中，R₂为滑动变阻器，R₁、R₃为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中。则：

(1)当滑片移至a端时，对应的是图乙中的________点；

(2)当滑片移至b端时，电路中的电流为________A；

(3)R₁的阻值为多少？

(4)电源的电压为多少？

Answer 1

解：(1)由电路图可知，当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，由I＝可知，电路中的电流最大，由图象可知，对应的是图乙中的B点；(2)当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知，此时电路中的电流为1A；(3)电压表V₁测定值电阻R₁两端的电压，通过R₁的电流与电压成正比，故图象中AB是R₁的I­U图象，当U₁＝1 V时，电路中的电流I₁＝1 A，则R₁＝＝＝1 Ω；(4)乙图中BC段是电压表V₂的示数与电流表的示数对应关系图象，由图象可知，滑片位于a端时，V₂的示数U′V₂＝3 V，电路中的电流I′＝3 A，滑片位于b端时，V₂的示数UV₂＝9 V，电路中的电流I＝1 A，因串联电路中的总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，U＝U′V₂＋I′R₃＝UV₂＋IR₃，即3 V＋3 A×R₃＝9 V＋1 A×R₃，解得：R₃＝3 Ω，电源的电压U＝U′V₂＋I′R₃＝3 V＋3 A×3 Ω＝12 V