Question

（2013?咸寧）如圖甲所示，電源電壓為U保持不變，R₀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．移動滑動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

減小

，電壓表V₂的示數(shù)U₂

增大

；（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)滑動變阻器連入電路的阻值是

0

Ω；
（3）請根據(jù)圖象求電源電壓U和定值電阻R₀的阻值．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電流表的示數(shù)變化判斷出滑動變阻器阻值的變化，根據(jù)串分壓的知識判斷出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，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)圖象中兩個對應(yīng)的點(diǎn)列車關(guān)系式求出R₀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，則滑動變阻器的電阻減小，所以燈泡與滑動變阻器的總電阻減小，分得的電壓減小，即U₁的示數(shù)減小；
（2）由圖象知，Q點(diǎn)處說明U₁和U₂相等，則此時滑動變阻器 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，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U₁等于電源電壓，所以電壓電壓U=4.5V；
由圖象知，當(dāng)U₁=2.5V時，電路中的電流I=2.0A
R₀兩端的電壓U₀=U-U₁=4.5V-2.5V=2.0V
R₀的電阻R₀=

U0

I

=

2V

2A

=1Ω
故答案為：（1）減小；增大；（2）0；（3）電源電壓為4.5V，電阻R₀的阻值為1Ω．

點(diǎn)評：此題通過圖象和動態(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．