Question

11．如图甲所示，电源电压保持不变，R₁=10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示．求：

（1）电源电压
（2）滑片P滑到ab中点时电压表的示数．

Answer 1

分析 （1）分析清楚电路结构，由图示U-I图象求出电流，然后应用欧姆定律求出电源电压．
（2）由U-I图象求出电流对应的电压，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出电路中电流，由欧姆定律即可求出电压表示数．

解答 解：
（1）由图示电路图可知，当滑片在b端时只有R₁接入电路，此时电路电流最大，
由U-I图象可知，电路最大电流为0.6A，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电源电压：
U=U₁=I_最大R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）由图示电路图可知，滑片在a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，此时R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测电路中电流，
由U-I图象可知，此时电路电流I_最小=0.2A，滑动变阻器两端电压U_滑=4V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑动变阻器最大阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{最小}}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，
滑片在ab中点时电路电流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}+\frac{1}{2}{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+\frac{1}{2}×20Ω}$=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：
电压表示数为U₂=IR₂=0.3A×$\frac{1}{2}$×20Ω=3V．
答：（1）电源电压是6V．
（2）滑片P滑到ab中点时电压表的示数是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．