Question

8．如圖甲所示，電源電壓為U保持不變，R₀為定值電阻．閉合開關(guān)，電流表A的示數(shù)為I，電壓表V₁的示數(shù)為U₁，電壓表V₂的示數(shù)為U₂．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器得到在不同電流下的U₁-I圖線和U₂-I圖線，如圖乙所示．
（1）①是U₁-I圖線（填“①或②”），滑片向右移動(dòng)時(shí)U₂變大（填“變大或變小”）
（2）在U-I坐標(biāo)中兩條圖線在Q點(diǎn)相交，此狀態(tài)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值是0Ω．
（3）定值電阻R₀是1Ω．

Answer 1

分析 （1）燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；分析電路，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)分析變阻器兩端電壓變化，進(jìn)而判斷L兩端電壓變化情況；
（2）根據(jù)電壓與電流的關(guān)系，判斷出對(duì)應(yīng)的圖象，理解兩圖線相交的含義即具有相同的電流和電壓；
（3）分析出當(dāng)電流表示數(shù)為為零時(shí)，可能電路發(fā)生斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)得出電源電壓．根據(jù)圖象中兩個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)列出關(guān)系式求出R₀的值．

解答 解：（1）因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的變化而變化，因此U-I圖象不是直線，即U₂-I的圖線為②，所以U₁-I圖線為①，由圖可知，電路串聯(lián)，滑片向右移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變小，因此其兩端電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，L兩端電壓即電壓表V₂的示數(shù)會(huì)變大；
（2）由圖象知，Q點(diǎn)處說明U₁和U₂相等，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器 兩端的電壓為零，電阻為零；
（3）由圖可知，L與R₀R組串聯(lián)電路，根據(jù)（1）的分析，①是U₁-I圖線，②是U₂-I圖線，當(dāng)電流為零時(shí)，說明電路發(fā)生了斷路，由U₁的示數(shù)可得與電壓表V₁并聯(lián)的電路某處斷路，此時(shí)U₁等于電源電壓，所以電壓電壓U=4.5V；
由圖象知，當(dāng)U₁=2.5V時(shí)，電路中的電流I=2.0A
R₀兩端的電壓U₀=U-U₁=4.5V-2.5V=2.0V
R₀的電阻R₀=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{2V}{2A}$=1Ω．
故答案為：（1）①；變大；（2）0；（3）1．

點(diǎn)評(píng) 此題通過圖象和動(dòng)態(tài)電路考查了學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路電壓、電流關(guān)系及歐姆定律的應(yīng)用，解決此題關(guān)鍵能根據(jù)滑動(dòng)變阻器阻值的變化判斷出兩電壓表示數(shù)的變化，并能結(jié)合圖象分析出所需的數(shù)值．