如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U-I关系图象如图所示.图线________是电阻R1的“U-I”关系图象;电源电压为________;滑动变阻器R2的最大阻值为________;变阻器滑片在中点时,电压表V2示数为________.
试题答案
乙 12V 30Ω 7.2V
试题解析
(1)根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;
(2)由图象找出某一电流值所对应的定值电阻与滑动变阻器的电压,由欧姆定律求出定值电阻的阻值;由串联电路的特点求出电源电压;
(3)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流最小,由图象求出此时滑动变阻器两端的电压、电路电流,由欧姆定律可求出滑动变阻器的最大阻值;
(4)先根据欧姆定律求出电路中此时的电流,然后利用欧姆定律的变形公式即可求出电压表V2示数.
解答:(1)从“U-I”关系图象可以看出,甲为滑动变阻器的U-I关系图象,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0;乙为电阻R1的U-I图象;
(2)由U-I图象得,I=0.3A时,U乙=3V,U甲=9V,
电源电压U=U乙+U甲=3V+9V=12V;
(3)当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;
由图象知:电路电流I=0.3A,滑动变阻器两端的电压U甲=9V;
滑动变阻器的最大阻值为R2===30Ω;
(4)由U-I图象得,I=0.3A时,U乙=3V,定值电阻的阻值R1===10Ω;
变阻器滑片在中点时,电路中电流:I′===0.48A,则电压表V2示数为:0.48A×15Ω=7.2V.
故答案为:乙;12V;30Ω;7.2V.
点评:本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,要明白电路各个用电器的连接情况,还要会看“U-I”关系图象.在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,所以要会读电路图中的信息和U-I图象中的信息.
