Question

19．如图1所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，电源电压不变．闭合开关后，滑动变阻器滑片从a端移到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示．求：
（1）R₂的最大阻值；
（2）电源电压．

Answer 1

分析 由图1可知，两电阻串联，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，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，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出答案．

解答 解：由图1可知，两电阻串联，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2可知I₁=0.6A，
根据欧姆定律可得，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2可知，I₂=0.2A，U₂=2V，
滑动变阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，
因为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，
因为电源的电压不变，
所以0.6A×R₁=0.2A×R₁+2V，
解得：R₁=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R₁=0.6A×5Ω=3V．
答：（1）R₂的最大阻值为10Ω；
（2）电源电压为3V．

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．