Question

如圖甲所示電路，R₁=1Ω，可變電阻R2的滑片P從左端向右端滑動過程中，電壓表與電流表的示數(shù)如圖乙所示的規(guī)律．求：
（1）電源電壓及滑動變阻器的阻值變化范圍．
（2）該電路的最大阻值．

Answer 1

分析：由電路圖可知，滑動變阻器與電阻R₁串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表電路中的電流．
（1）當(dāng)滑片在最右端時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，只有電阻R₁接入電路，由圖象求出此時電路電流，然后由歐姆定律求出電源電壓；當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入電路時，滑動變阻器兩端電壓最大，電壓表示數(shù)最大，由圖象找出此時電壓所對應(yīng)的電流，然后由歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．
（2）當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入電路時，電路阻值最大，由串聯(lián)電路特點可以求出最大阻值．

解答：解：（1）由圖象可知，電壓表示數(shù)為0時，電路電流I=15V，
此時只有電阻R₁接在電源兩端，∵I=

U

R

，
∴電源電壓U=U₁=IR₁=15A×1Ω=15V；
由圖象可知，滑動變阻器接入電路阻值最大時，
滑動變阻器兩端電壓U₂=12.5V，電流I′=2.5A，
∵I=

U

R

，
∴滑動變阻器的最大阻值R_2最大=

12.5V

2.5A

=5Ω，
滑動變阻器阻值變化范圍是0～5Ω；
（2）滑動變阻器阻值全部接入電路時，
電路總阻值最大，R=R₁+R_2最大=1Ω+5Ω=6Ω；
答：（1）電源電壓是15V；滑動變阻器的阻值變化范圍是0～5Ω．
（2）該電路的最大阻值是6Ω．

點評：本題考查電阻、電流和電壓的計算，關(guān)鍵是歐姆定律及其變形的靈活運用，難點是根據(jù)圖象得出數(shù)據(jù)解決問題，要記住串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律．