Question

14．如圖所示電路，電源電壓保持不變．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，兩個(gè)電阻的U-I關(guān)系圖象如圖所示．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 圖線甲是電阻R₁的“U-I”關(guān)系圖象
• B． 電源電壓為12 V
• C． 滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為20Ω
• D． 變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí)，電壓表V₂示數(shù)為6 V

Answer 1

分析 A、由電路圖可知，電阻R₁與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V₁測定值電阻R₁的電壓，電壓表V₂測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，隨滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，根據(jù)分壓原理，滑動(dòng)變阻器的分壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R₁的電壓增大；根據(jù)歐姆定律，電路電流增大，定值電阻兩端電壓變大，據(jù)此判斷甲乙圖線是哪個(gè)電阻的圖象；
B、由圖象求出兩個(gè)電壓表的示數(shù)，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電源電壓；
C、當(dāng)電路電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，由圖象找出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓與流過它的電流，然后由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
D、由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí)，電壓表V₂的示數(shù)

解答 解：A、由圖象可知，圖象甲隨電壓的增小而電流增大，甲是滑動(dòng)變阻器的圖象，圖象乙電流隨電壓的增大而變大，因此圖象乙是電阻R₁的圖象，故A錯(cuò)誤；
B、由圖象可知，電流I=0.3A時(shí)，滑動(dòng)變阻器電壓U_甲=9V，
電阻R₁的電壓U_乙=3V，電源電壓U=U_甲+U_乙=9V+3V=12V，故B正確；
C、當(dāng)電路電流最小為I=0.3A時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器電壓U_甲=9V，滑動(dòng)變阻器最大阻值R_滑=$\frac{{U}_{甲}}{I}=\frac{9V}{0.3A}$=30Ω，故C錯(cuò)誤；
D、由圖象可知，電阻R₁的阻值R₁=$\frac{{U}_{乙}}{I}=\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓
U_滑=IR_滑′=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{滑′}}$ R_滑′=$\frac{12V}{10Ω+\frac{30Ω}{2}}$×$\frac{30Ω}{2}$=7.2V，故D錯(cuò)誤；
故選B．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，要明白電路各個(gè)用電器的連接情況，還要會(huì)看“U-I”關(guān)系圖象．