Question

12．如圖1所示的電路中，電源電壓不變．閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，測(cè)得電阻R兩端的電壓U與通過R的電流I的變化關(guān)系如圖2所示．求：
（1）電源電壓；
（2）R的阻值；
（3）變阻器的最大阻值．

Answer 1

分析 （1）（2）當(dāng)滑片在a端時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，電流最大，根據(jù)圖象得出電源的電壓和電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R的阻值；
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端移動(dòng)到b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器和電阻串聯(lián)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知，此時(shí)電路電流最小，電阻R兩端的電壓最小，從圖象上可以看出R兩端的最小電壓和最小電流，電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電壓的特點(diǎn)，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：
（1）由圖1知，當(dāng)滑片在a端時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電路中的電阻最小，電流最大，
由圖2可知，電源的電壓U=12V；
（2）由圖2可知，滑片在a端時(shí)，電路中的電流為I=1.5A，
根據(jù)歐姆定律可得，R的阻值：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{1.5A}$=8Ω；
（3）由圖1知，P滑到b端時(shí)，兩電阻串聯(lián)，變阻器連入阻值最大，電壓表測(cè)R兩端電壓為4V，
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，變阻器兩端的電壓：U_ab=U-U_R=12V-4V=8V，
由圖象知，此時(shí)串聯(lián)電路的電流為0.5A，
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：
R_ab=$\frac{{U}_{ab}}{I′}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω．
答：（1）電源電壓為12V；
（2）R的阻值為8Ω；
（3）變阻器的最大阻值16Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是會(huì)判斷電路中電流和電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系并能讀出相應(yīng)的示數(shù)．