Question

如圖甲所示，電源電壓為U保持不變，R為定值電阻．閉合開關(guān)，電流表A的示數(shù)為I，電壓表V₁的示數(shù)U₁，電壓表V₂的示數(shù)為U₂．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器得到在不同電流下的U₁-I圖線和U₂-I圖線，如圖乙所示．
（1）隨著電路中電流的增大，電壓表V₁的示數(shù)U₁______，電壓表V₂的示數(shù)U₂______；（選填“減小”或“增大”）
（2）在U-I坐標(biāo)中兩條圖線在Q點(diǎn)相交，此狀態(tài)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值是______Ω；
（3）請根據(jù)圖象求電源電壓U和定值電阻R的阻值．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電流表的示數(shù)變化判斷出滑動(dòng)變阻器阻值的變化，根據(jù)串分壓的知識(shí)判斷出U₁的變化，根據(jù)歐姆定律判斷出U₂的變化；
（2）根據(jù)電壓與電流的關(guān)系，判斷出對應(yīng)的圖象，理解兩圖線相交的含義即具有相同的電流和電壓；
（3）分析出當(dāng)電流表示數(shù)為為零時(shí)，可能電路發(fā)生斷路，根據(jù)電壓表的示數(shù)得出電源電壓．根據(jù)圖象中兩個(gè)對應(yīng)的點(diǎn)列車關(guān)系式求出R的值．
解答：解：（1）電路中的電流增大，根據(jù)U=IR得，燈泡兩端的電壓變大，所以U₂的示數(shù)增大；
電流增大，則滑動(dòng)變阻器的電阻減小，所以燈泡與滑動(dòng)變阻器的總電阻減小，分得的電壓減小，即U₁的示數(shù)減��；
（2）由圖象知，Q點(diǎn)處說明U₁和U₂相等，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器 兩端的電壓為零，電阻為零；
（3）根據(jù)（1）的分析，上面是U₁-I圖線，下面是U₂-I圖線，當(dāng)電流為零時(shí)，說明電路發(fā)生了斷路，由U₁的示數(shù)可得與電壓表V₁并聯(lián)的電路某處斷路，此時(shí)U₁等于電源電壓，所以電壓電壓U=4.5V；
由圖象知，當(dāng)U₁=1.5V時(shí)，電路中的電流I=3.0A
R兩端的電壓U=U-U₁=4.5V-1.5V=3.0V
R的電阻R===1Ω
故答案為：（1）減小；增大；（2）0；（3）電源電壓為4.5V，電阻R的阻值為1Ω．
點(diǎn)評(píng)：此題通過圖象和動(dòng)態(tài)電路考查了學(xué)生對串聯(lián)電路電壓、電流關(guān)系及歐姆定律的應(yīng)用，解決此題關(guān)鍵能根據(jù)滑動(dòng)變阻器阻值的變化判斷出兩電壓表示數(shù)的變化，并能結(jié)合圖象分析出所需的數(shù)值，難度較大．