Question

（2013?咸宁）如图甲所示，电源电压为U保持不变，R₀为定值电阻．闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V₁的示数U₁，电压表V₂的示数为U₂．移动滑动变阻器得到在不同电流下的U₁-I图线和U₂-I图线，如图乙所示．
（1）随着电路中电流的增大，电压表V₁的示数U₁

减小

，电压表V₂的示数U₂

增大

；（选填“减小”或“增大”）
（2）在U-I坐标中两条图线在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是

0

Ω；
（3）请根据图象求电源电压U和定值电阻R₀的阻值．

Answer 1

分析：（1）根据电流表的示数变化判断出滑动变阻器阻值的变化，根据串分压的知识判断出U₁的变化，根据欧姆定律判断出U₂的变化；
（2）根据电压与电流的关系，判断出对应的图象，理解两图线相交的含义即具有相同的电流和电压；
（3）分析出当电流表示数为为零时，可能电路发生断路，根据电压表的示数得出电源电压．根据图象中两个对应的点列车关系式求出R₀的值．

解答：解：（1）电路中的电流增大，根据U=IR得，灯泡两端的电压变大，所以U₂的示数增大；
电流增大，则滑动变阻器的电阻减小，所以灯泡与滑动变阻器的总电阻减小，分得的电压减小，即U₁的示数减小；
（2）由图象知，Q点处说明U₁和U₂相等，则此时滑动变阻器 两端的电压为零，电阻为零；
（3）根据（1）的分析，上面是U₁-I图线，下面是U₂-I图线，当电流为零时，说明电路发生了断路，由U₁的示数可得与电压表V₁并联的电路某处断路，此时U₁等于电源电压，所以电压电压U=4.5V；
由图象知，当U₁=2.5V时，电路中的电流I=2.0A
R₀两端的电压U₀=U-U₁=4.5V-2.5V=2.0V
R₀的电阻R₀=

U0

I

=

2V

2A

=1Ω
故答案为：（1）减小；增大；（2）0；（3）电源电压为4.5V，电阻R₀的阻值为1Ω．

点评：此题通过图象和动态电路考查了学生对串联电路电压、电流关系及欧姆定律的应用，解决此题关键能根据滑动变阻器阻值的变化判断出两电压表示数的变化，并能结合图象分析出所需的数值，难度较大．