Question

【題目】如圖甲所示電路，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從左端滑到右端的過程中，電壓表與電流表的示數(shù)呈圖乙所示的規(guī)律，計(jì)算

（1）可變電阻R2接入電路的阻值變化范圍是多少？

（2）電源電壓是多少？

（3）電阻R1的阻值是多少？

Answer 1

【答案】（1）可變電阻R2接入電路的阻值變化范圍是0～5Ω；

（2）電源電壓是15V；

（3）電阻R1的阻值是1Ω．

【解析】

試題分析：由電路圖可知，電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表電路中的電流．當(dāng)滑片位于右端時(shí)，接入電路中的電阻為0，電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，利用歐姆定律表示出電源的電壓；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，根據(jù)圖象可知R2兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，進(jìn)一步求出R2接入電路的阻值變化范圍，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出R1的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓．

解：由電路圖可知，電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表電路中的電流．

當(dāng)滑片位于右端時(shí)，接入電路中的電阻為0，電路中的電流最大，

由圖乙可知，電路中的電流I=15A，

由I=可得，電源的電壓：

U=IR1=15A×R1，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，

由圖乙可知，R2兩端的電壓U2=12.5V，電路中的電流I′=2.5A，

滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

R2===5Ω，

則可變電阻R2接入電路的阻值變化范圍是0～5Ω，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電源的電壓：

U=I′（R1+R2）=2.5A×（R1+5Ω），

因電源的電壓不變，

所以，15A×R1=2.5A×（R1+5Ω），

解得：R1=1Ω，

則電源的電壓U=U=IR1=15A×1Ω=15V．

答：（1）可變電阻R2接入電路的阻值變化范圍是0～5Ω；

（2）電源電壓是15V；

（3）電阻R1的阻值是1Ω．