Question

20．小明在“測(cè)量定值電阻的阻值”的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖甲所示的電路，電源電壓不變，閉合開關(guān)后，滑片P由b端滑到a端，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖乙所示，則可判斷定值電阻R的阻值是6Ω，電源電壓是9V，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω．

Answer 1

分析 由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于a端時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的電流最大，電壓表的示數(shù)即為電源電壓，根據(jù)圖象讀出示數(shù)，利用歐姆定律求出定值電阻的阻值；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于b端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，根據(jù)圖象讀出示數(shù)，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于a端時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的電流最大，電壓表的示數(shù)即為電源電壓，
由圖象可知，電源電壓U=9V，電路中的最大電流I=1.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{1.5A}$=6Ω；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于b端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，
由圖象可知，R兩端的電壓U_R=3V，電路中的最小電流I′=0.5A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：
U_滑=U-U_R=9V-3V=6V，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω．
故答案為：6；9；12．

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最大時(shí)電路中的電流最小、滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小時(shí)電路中的電流最大．