Question

（2012?濱海縣一模）在圖（a）所示的電路中，電源電壓保持不變，R₁為定值電阻，R₂為滑動(dòng)變阻器．閉合電健S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最左端滑到最右端，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程困線如圖（b）所示．則圖線

乙

（填“甲”或“乙”）是電壓表V₂示數(shù)隨電流變化的圖線．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

20

歐，如果將定值電阻R1阻值換為20歐，同樣將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最左端滑到最右端．請(qǐng)?jiān)趫D（c）中畫(huà)出兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過(guò)程圖線．

Answer 1

分析：（1）首先明確電阻的連接關(guān)系和電流表、電壓表的測(cè)量位置．
此題中，定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)；電流表V_¹測(cè)量電路電流；電壓表V_²測(cè)量電阻R₁兩端電壓，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R₂兩端電壓．
當(dāng)滑片在最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器斷路，電壓表V_²與一段導(dǎo)線并聯(lián)；當(dāng)滑片在最右端時(shí)，電阻R₁和R₂串聯(lián)，電壓表V_²測(cè)量R₂兩端電壓．
（2）從圖線乙可以得出滑動(dòng)變阻器兩端電壓的最大值，此時(shí)接入電路的電阻最大．讀出此時(shí)的電流利用R=

U

I

計(jì)算最大阻值．
（3）分別計(jì)算R₁=20Ω與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)且滑片在最左端、最右端時(shí)電流表、電壓表V1、電壓表V2的示數(shù)，根據(jù)數(shù)值畫(huà)出圖線．

解答：解：
（1）在串聯(lián)電路中導(dǎo)體兩端電壓與其阻值成正比．
滑片在最左端時(shí)，導(dǎo)線電阻為零，所以電壓表V^₂示數(shù)為零；滑片向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路電阻增大，所以兩端電壓增大；
滑片在最右端時(shí)，電壓表V^₂示數(shù)最大．電阻R₁阻值一定，R₂增大時(shí)，電路總電阻增大，電源電壓不變，電流減�。�
總之，滑片向右滑動(dòng)過(guò)程中，電壓表V2示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小，圖線乙是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線．
（2）由圖線乙知：滑動(dòng)變阻器兩端最大電壓為U₂=4V，通過(guò)的電流為I=0.2A
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R₂=

U2

I

=

4V

0.2A

=20Ω．
（3）由圖象b知，電源電壓為6V．
當(dāng)滑片在最左端時(shí)，電壓表V1的示數(shù)為6V；電壓表V2的示數(shù)為零；
電流表的示數(shù)為I_左=

U

R1

=

6V

20Ω

=0.3A；
當(dāng)滑片在最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為
I=

U

R1+R2

=

6V

20Ω+20Ω

=0.15A；
電壓表V₁的示數(shù)為
U₁=IR₁=0.15A×20Ω=3V；
電壓表V2的示數(shù)為
U₂=IR₂=0.15A×20Ω=3V．
故答案為：
乙；20；圖象設(shè)計(jì)如圖：

點(diǎn)評(píng)：在b圖象中找出需要的信息是解決此題的關(guān)鍵．突破口是確定電流、電壓的最大值對(duì)應(yīng)的電路的連接關(guān)系．