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在圖甲所示的電路中,R、R2為定值電阻,電流表、電壓表都是理想電表.改變滑動變阻器R1的滑片位置,電壓表V1、V2和電流表A的示數均要發(fā)生變化.兩電壓表示數隨電流表示數的變化圖線如圖乙所示.則下列判斷中正確的是( )

A.電阻R為2Ω
B.滑動變阻器R1的阻值最大為6Ω
C.電源電壓為12V
D.V2示數變化圖線為b
【答案】分析:(1)由電路圖可知,滑動變阻器R1、電阻R2、電阻R串聯(lián)在電路中,電壓表V1測量R1和R2兩端的總電壓,電壓表V2測量R2兩端的電壓,電流表測量電路中的電流.
(2)當滑片P向左移動時,滑動變阻器R1連入的電阻變小,從而使電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,根據歐姆定律可知,R兩端的電壓變大,R2兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的特點可知,R1和R2兩端的總電壓變小,電壓表V2示數變大,電壓表V1示數變小,由此可知,圖象中上半部分b為電壓表V1示數變化圖線,下半部分a為電壓表V2示數變化圖線.
(3)由圖象可知:當電壓表V1的示數(R1和R2兩端的電壓)為10V時,此時電壓表V2的示數(R2兩端的電壓)為1V,電路中的電流為1A,據此可得U=U1+U=10V+IR,R2=;當滑片P移至最左端,滑動變阻器連入電阻為0,此時電路中的總電阻最小,電路中的電流最大為4A,此時兩電壓表的示數都為4V,據此可得U=U2′+U′=4V+I′R,和上面的方程組成方程組求解R2、R和電源電壓.
解答:解:(1)由圖知,當滑片P向左移動時,滑動變阻器R1連入的電阻變小,從而使電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,根據歐姆定律的推導公式U=IR可知,R兩端的電壓變大,R2兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的特點可知,R1和R2兩端的總電壓變小,據此判斷:圖象中上半部分b為電壓表V1示數變化圖線,下半部分a為電壓表V2示數變化圖線.
(2)由圖象可知:當R1和R2兩端的電壓為10V時,R2兩端的電壓為1V,電路中的電流為1A,
∴U=U1+U=10V+IR=10V+1A×R0
R2===1Ω;
(3)當滑片P移至最左端,滑動變阻器連入電阻為0,兩電壓表都測量電阻R1兩端的電壓,示數都為4V,
電路中的電流最大為4A,
∴U=U2′+U′=4V+4A×R0
由①②得:10V+1A×R=4V+4A×R 解得:R=2Ω,
電源電壓為:U=U1+U=10V+IR=10V+1A×2Ω=12V.
(4)因為由圖象或題意找不出滑動變阻器全部接入電路時的電路電流,沒法求出滑動變阻器的最大阻值.
故選ACD.
點評:本題考查了學生對歐姆定律和串聯(lián)特點的掌握和運用,本題關鍵:①是分析電路圖,確認電路組成、連接方式、三個電表的測量對象,②是能從圖象上得到相關信息.
練習冊系列答案
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精英家教網在圖甲所示的電路中,閉合開關S后,電壓表的示數為2V,兩個電流表的指針指在圖乙所示的同一位置.則電燈L1中的電流I1=
 
A,L1的電阻R1=
 
Ω,電路的總電阻R=
 
Ω;電燈L1消耗的電功率P1與L2消耗的電功率P2之比為
 

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在圖甲所示的電路中,的示數為2.5V,的示數應為
2.5
2.5
V,的示數應為
2.5
2.5
V.
在圖乙所示的測量電路中,的示數為2.5V,的示數應為3.8V,的示數應為
6.3
6.3
V.

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在圖甲所示的電路中,閉合開關S后,兩個電流表的指針指在圖乙所示的同一位置.則通過電燈L1中的電流I1=
0.2
0.2
A,通過電燈L2中的電流I2=
0.8
0.8
A.

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(1)電流表A1和A2的示數分別
 
、
 

(2)通電10秒鐘,電流通過電阻R2所做的功W2=
 

(3)重新移動滑動變阻器R1的滑片P,使兩個電流表指針偏離零刻度的角度恰好相同,此時變阻器R1上通過的電流大小為
 

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