Question

9．如圖甲所示的電路中，R₂為滑動變阻器，R₁、R₃為定值電阻，電源兩端電壓保持恒定不變．改變滑片P的位置，兩電壓表的示數與電流表的示數對應關系的圖象分別表示在圖乙所示的坐標系中．則：

（1）當滑片移至a端時，對應的是圖乙中的1點；
（2）當滑片移至b端時，電路中的電流為1A；
（3）R₁的阻值為多少？

Answer 1

分析 根據電路圖可知，三個電阻串聯(lián)，電壓表V₁測量R₁兩端電壓，電壓表V₂測量R₁、R₂兩端電壓，電流表測量電路電流；
（1）當滑片移至a端時，電路為R₁、R₃的串聯(lián)電路，電壓表V₁、V₂都測量R₁兩端電壓，即兩電壓表示數相等，據此從圖象乙中找出對應的點；
（2）當滑片移至b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖象可知此時電路中的電流；
（3）根據串聯(lián)電路的分壓特點可知，當滑片移至b端時，R₁兩端的電壓最小，據此判斷R₁的I-U圖象，并讀出對應的電壓和電流，根據歐姆定律求出R₁的阻值．

解答 解：（1）由電路圖可知，當滑片移至a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路中的總電阻最小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流最大，由圖象可知，對應的是圖乙中的B點；
（2）當滑片移至b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖象可知電路中的電流為1A；
（3）因串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，所以，當滑片移至b端時，R₁兩端的電壓最小，圖象中AB是R₁的I-U圖象，
此時U₁=1V，電路中的電流I=1A；
由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{1V}{1A}$=1Ω．
答：（1）B；（2）1；（3）R₁的阻值為1Ω．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，關鍵是判斷出滑片位于兩端時對應的電表示數之間的關系，對學生的讀圖能力要求較高．