Question

15．如圖，電源電壓恒定，滑動變阻器最大阻值未知，將R_x接入電路AB間；
（a）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器使滑片滑到某一合適位置時(shí)，電壓表讀數(shù)恰好為2V；
（b）斷開開關(guān)，取下AB間電阻R_x，將另一阻值為4歐的電阻R₁接入AB間時(shí)，保持滑片位置不變，閉合開關(guān)，電壓表讀數(shù)為1V；
（c）斷開開關(guān)，取下AB間R₁，將另一阻值為10歐的電阻R₂接入AB間時(shí)，繼續(xù)保持滑片位置不變，閉合開關(guān)，電壓表讀數(shù)為2V；
（d）那么，R_x的阻值為10Ω，電源電壓6V，滑動變阻器的阻值至少為20歐．

Answer 1

分析 （1）由于保持滑動變阻器滑片位置不變，電壓表讀數(shù)都是為2V；利用等效替代的方法即可得出R_x的阻值；
（2）利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)列出電源電壓的等式，即可根據(jù)方程組求出電源電壓和變阻器的阻值．

解答 解：
（1）由于保持滑動變阻器滑片位置不變，電壓表讀數(shù)都是為2V；根據(jù)等效替代的方法可知：
R_x=R₂=10Ω；
（2）當(dāng)電阻R₁接入AB間時(shí)，電流為I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{1V}{4Ω}$=0.25A，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和可知：
電源電壓U=U₁+I₁R_滑，
即U=1V+0.25A×R_滑 -----------------①
當(dāng)電阻R₂接入AB間時(shí)，電流為I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和可知：
電源電壓U=U₂+I₂R_滑，
即U=2V+0.2A×R_滑 -----------------②
由①②解答：U=6V，R_滑=20Ω．
故答案為：10Ω；6；20．

點(diǎn)評 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，同時(shí)知道利用等效替代法測量未知的電阻實(shí)驗(yàn)方法，這樣測量就會變得非常簡單．這種方法在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到，是我們應(yīng)該掌握的好方法之一．