Question

在圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，R、R₂為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表V₁、V₂和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化．兩電壓表示數(shù)隨電路中電流的變化的圖線如圖乙所示．
根據(jù)圖象的信息可知：    （填“a”或“b”）是電壓表V₁示數(shù)變化的圖線，電阻R₂的阻值為    Ω，電源電壓為    V，電阻R的阻值為    Ω．

Answer 1

【答案】分析：分析電路圖，滑動變阻器R₁、電阻R₂、電阻R串聯(lián)在電路中，電壓表V1測量R₁和R₂兩端的總電壓，電壓表V₂測量R₂兩端的電壓，電流表測量電路中的電流．
當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，滑動變阻器R₁連入的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知，R兩端的電壓變大，R₂兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知，R₁和R₂兩端的總電壓變小，由此可知圖象中上半部分b為R₁和R₂的I-U圖象，下半部分a為R₂的I-U圖象．
由圖象可知：
當(dāng)電壓表V₁的示數(shù)（R₁和R₂兩端的電壓）為10V時(shí)，此時(shí)電壓表V₂的示數(shù)（R₂兩端的電壓）為1V，電路中的電流為1A，據(jù)此可得U=U₁+U=10V+IR，R₂=；
當(dāng)滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，此時(shí)電路中的總電阻最小，電路中的電流最大為4A，此時(shí)兩電壓表的示數(shù)都為4V，據(jù)此可得U=U₂′+U′=4V+I′R，和上面的方程組成方程組求解R₂、R和電源電壓．
解答：解：由圖知，當(dāng)滑片P向左移動時(shí)，滑動變阻器R₁連入的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，電路中的電流變大，
根據(jù)歐姆定律的推導(dǎo)公式U=IR可知，R兩端的電壓變大，R₂兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知，R₁和R₂兩端的總電壓變小，
據(jù)此判斷：圖象中上半部分b為R₁和R的I-U圖象，下半部分a為R₂的I-U圖象，
即，b為電壓表V₁示數(shù)變化的圖線；
由圖象可知：
當(dāng)R₁和R₂兩端的電壓為10V時(shí)，R₂兩端的電壓為1V，電路中的電流為1A，
∴U=U₁+U=10V+IR=10V+1A×R------------------①
R₂===1Ω；
當(dāng)滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，兩電壓表都測量電阻R₂兩端的電壓，示數(shù)都為4V，電路中的電流最大為4A，
∴U=U₂′+U′=4V+4A×R------------------②
由①②得：10V+1A×R=4V+4A×R  
解得：R=2Ω，
則電源電壓為：U=U₁+U=10V+IR=10V+1A×2Ω=12V．
故答案為：b，1，12，2．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對歐姆定律和串聯(lián)特點(diǎn)的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是分析電路圖，確認(rèn)電路組成、連接方式、三電表的測量對象，二是能從圖象上得到相關(guān)信息．