Question

在图甲所示电路中，电源电压保持不变，R₀、R₂为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表．闭合开关，调节滑动变阻器，电压表V₁、V₂和电流表A的示数均要发生变化．两电压表示数随电路中电流的变化的图线如图乙所示．根据图象的信息可知：　　（填“a”或“b”）是电压表V₁示数变化的图线，电阻R₂的阻值为　　Ω，电源电压为　　V，电阻R₀的阻值为　　Ω．

Answer 1

 

考点：	欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；滑动变阻器的使用；电阻的串联
专题：	计算题；压轴题；图析法；方程法．
分析：	分析电路图，滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流． 当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分b为R1和R2的I﹣U图象，下半部分a为R2的I﹣U图象． 由图象可知： 当电压表V1的示数（R1和R2两端的电压）为10V时，此时电压表V2的示数（R2两端的电压）为1V，电路中的电流为1A，据此可得U=U1+U0=10V+IR0，R2=； 当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，此时电路中的总电阻最小，电路中的电流最大为4A，此时两电压表的示数都为4V，据此可得U=U2′+U0′=4V+I′R0，和上面的方程组成方程组求解R2、R0和电源电压．
解答：	解：由图知，当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，电路中的电流变大， 根据欧姆定律的推导公式U=IR可知，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小， 据此判断：图象中上半部分b为R1和R的I﹣U图象，下半部分a为R2的I﹣U图象， 即，b为电压表V1示数变化的图线； 由图象可知： 当R1和R2两端的电压为10V时，R2两端的电压为1V，电路中的电流为1A， ∴U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① R2===1Ω； 当滑片P移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R2两端的电压，示数都为4V，电路中的电流最大为4A， ∴U=U2′+U0′=4V+4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得：10V+1A×R0=4V+4A×R0 解得：R0=2Ω， 则电源电压为：U=U1+U0=10V+IR0=10V+1A×2Ω=12V． 故答案为：b，1，12，2．
点评：	本题考查了学生对欧姆定律和串联特点的掌握和运用，本题关键：一是分析电路图，确认电路组成、连接方式、三电表的测量对象，二是能从图象上得到相关信息．