Question

將定值電阻R₁和最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)后接在電壓保持不變的電源兩端．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端移動(dòng)到另一端時(shí)，定值電阻R₁兩端的電壓U₁和滑動(dòng)變阻器R₂兩端的電壓U₂的關(guān)系圖象如圖所示．請(qǐng)你寫出滑動(dòng)變阻器R₂兩端的電壓U₂和定值電阻R₁兩端的電壓U₁的關(guān)系式：U₂=________；定值電阻R₁的阻值為_(kāi)_______Ω．

Answer 1

6V-U₁    4
分析：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為0，定值電阻R₁兩端的電壓為電源的電壓，由圖象讀出電源的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)滑動(dòng)變阻器R₂兩端的電壓U₂和定值電阻R₁兩端的電壓U₁的關(guān)系式；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，其兩端的電壓最大，此時(shí)R₁兩端的電壓最小，由圖象得出兩電壓，根據(jù)串聯(lián)電路各處的電流相等和歐姆定律建立等式即可求出定值電阻R₁的阻值．
解答：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為0，定值電阻R₁兩端的電壓為電源的電壓，
由圖象可知，電源的電壓U=6V，
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
∴滑動(dòng)變阻器R₂兩端的電壓U₂和定值電阻R₁兩端的電壓U₁的關(guān)系式：
U₂=6V-U₁；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，其兩端的電壓最大，此時(shí)R₁兩端的電壓最小，
由圖象可知，U₁=1V，U₂=5V，
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，
∴根據(jù)歐姆定律可得，I==，即=，
解得：R₁=4Ω．
故答案為：6V-U₁；4．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)定值電阻兩端的電壓即為電源的電壓、滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)其兩端的電壓最大．