Question

如圖甲所示，R₁為滑動變阻器，R₀、R₂為定值電阻，電源電壓U保持不變．建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示電流，縱軸表示電壓．改變滑動變阻器滑片P的位置，將電壓表V₁、V₂的示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的兩條圖線分別畫在坐標(biāo)系中，如圖乙所示．求R₂、R₀的阻值和電源電壓U各是多少？

Answer 1

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，R₀兩端的電壓變大，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：圖象中上半部分為R₁和R的I﹣U圖象，下半部分為R₁的I﹣U圖象，即電壓表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0.5A，
∴U=U₁+U₀=10V+IR₀=10V+0.5A×R₀﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
R₂===2Ω；
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2A，
∴ U=U₂ ′+U₀ ′ =4V+2A×R₀﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得：10V+0.5A×R₀=4V+2A×R₀解得：R₀=4Ω，
則電源電壓為：U=U₁+U₀=10V+IR₀=10V+0.5A×4Ω=12V．