Question

20．在如圖甲所示的電路中，當(dāng)滑片P由b移到a的過(guò)程中，電壓表示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R₂的變化情況如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 電阻R₁的阻值為20Ω
• B． 滑片P移到b端時(shí)，R₂兩端的電壓為6V
• C． 滑片P移到a端時(shí)，R₁通過(guò)的電流為0.1A
• D． 當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)R₁的電流為0.3A

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R₁與滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端電壓．
（1）當(dāng)滑片P移到b端時(shí)，接入電路中的電阻為0，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電壓表的示數(shù)為電源的電壓，根據(jù)圖象讀出電源的電壓；
（2）滑片P移到a端時(shí)，R₁與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)和滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流即為通過(guò)R₁通過(guò)的電流，再利用歐姆定律求出R₁的阻值；
（3）根據(jù)圖象得出滑片P移到中點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R₁的電流．

解答 解：（1）當(dāng)滑片P移到b端時(shí)，電路為R₁的簡(jiǎn)單電路，電壓表的示數(shù)為電源的電壓，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0，兩端的電壓為0，故B不正確；
由圖象可知，電壓表的示數(shù)為6V即電源的電壓U=6V；
（2）滑片P移到a端時(shí)，R₁與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，
由圖象可知，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為20Ω，電壓表的示數(shù)U₁=2V，
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：
U₂=U-U₁=6V-2V=4V，故B不正確；
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流即R₁通過(guò)的電流：
I=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.2A，故C不正確；
則電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω，故A不正確；
（3）由圖象可知，當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)即R₂′=10Ω時(shí)，U₁′=3V，
通過(guò)R₁的電流：
I′=$\frac{{U′}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A，故D正確．
故選D．

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)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片接入電路中不同電阻時(shí)對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)．