Question

3．小明同学尝试用图1所示的电路图进行实验，定值电阻R₁=8Ω，在滑动变阻器由a端向b端移动的过程中，分别用两个电流传感器测量了电流I₁与I₂关系，并得到的完整图象如图2所示，其中C点为图线最低点，则由图可知（　　）

• A． 当滑动头P滑到b点时得到图2中B点
• B． 图2中A点纵坐标为0.375A
• C． 滑动变阻器总阻值为16Ω
• D． 电源电动势为6V

Answer 1

分析 滑片P滑到a点时R与${R}_{1}^{\;}$并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图象的B点；滑片滑到b点时，${R}_{1}^{\;}$被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图象的a点；根据闭合电路的欧姆定律列式结合图象即可求出电源的电动势；

解答 解：A、滑动头P滑到a点时，R和${R}_{1}^{\;}$并联；滑动头P滑到b点时，${R}_{1}^{\;}$被短路，只有电阻R接入电路，由闭合电路欧姆定律知，滑到b点时电流小于滑到a点时的电流，所以滑动头滑到b点时得到图2中的A点，故A错误；
B、由A分析知，滑动头滑到b点时得到图2中的A点，电阻${R}_{1}^{\;}$被短路，电流表${A}_{1}^{\;}$和${A}_{2}^{\;}$示数相等，根据图2知${I}_{1}^{\;}=0.375A$，所以${I}_{2}^{\;}=0.375A$，即图2中A点纵坐标为0.375A，故B正确；
CD、根据闭合电路欧姆定律，当滑动头P位于b点时，E=0.375（R+r）①
图2中的C点，${I}_{1}^{\;}=0.5A$，${I}_{2}^{\;}=0.25A$
并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得${R}_{Pb}^{\;}={R}_{1}^{\;}=8$Ω，
${R}_{并}^{\;}=\frac{{R}_{1}^{\;}{R}_{Pb}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{Pb}^{\;}}=\frac{8×8}{8+8}Ω=4Ω$
设滑动变阻器的全值电阻为R
则有：$E=0.5（r+R-8+{R}_{并}^{\;}）=0.5（r+R-8+4）$②
联立①②得：E=6V，r+R=16Ω，故C错误，D正确；
故选：BD

点评 本题首先考查读图能力，分析清楚电路结构，运用串并联电路的知识和闭合电路的欧姆定律进行求解．