Question

6．如圖甲所示電路，可變電阻R₂的滑片P從左向右滑動(dòng)過(guò)程中，電壓表與電流表的示數(shù)呈圖乙所示的規(guī)律．（電表為理想電表，電源內(nèi)阻為0.5Ω）求：
（1）電源電動(dòng)勢(shì)和電阻R₁各是多大？
（2）電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，可變電阻R₂接入電路的阻值．
（3）可變電阻R₂接入電路的阻值變化范圍．

Answer 1

分析 （1）由圖乙讀出電流2.5A和15A時(shí)電壓表的讀數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律分別列式，可求得電源電動(dòng)勢(shì)和電阻R₁．
（2）電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求可變電阻R₂接入電路的阻值．
（3）從圖乙讀出電流的最大值和最小值，再由歐姆定律求出可變電阻R₂接入電路的阻值變化范圍．

解答 解：（1）由圖乙，當(dāng)I₁=2.5A時(shí)，U₁=12.5V；根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=U₁+I₁（R₁+r），
代入數(shù)據(jù)得：E=12.5+2.5×（R₁+0.5）…①
當(dāng)I₂=15A時(shí)，U₂=0V；根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=U₂+I₂（R₁+r），
代入數(shù)據(jù)得：E=15×（R₁+0.5）…②
聯(lián)立①②得：E=15V，R₁=0.5Ω
（2）電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，可變電阻R₂接入電路的阻值為：
R₂=$\frac{E}{I}$-（R₁+r）=$\frac{15}{0.5}$-1=29Ω
（3）當(dāng)I₁=2.5A時(shí)電路中電流最小，R₂接入電路的阻值最大，為：
R_2max=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{12.5}{2.5}$Ω=5Ω
當(dāng)I₂=15A時(shí)，U₂=0V時(shí)，R₂接入電路的阻值最小，為0．
故可變電阻R₂接入電路的阻值變化范圍為0-5Ω．
答：（1）電源電動(dòng)勢(shì)是15V，電阻R₁是0.5Ω．
（2）電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，可變電阻R₂接入電路的阻值是29Ω．
（3）可變電阻R₂接入電路的阻值變化范圍為0-5Ω．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵理解圖象的意義，分析電路與圖象信息之間的關(guān)系，再由閉合電路歐姆定律和歐姆定律研究．