Question

16．如圖 a 所示的電路，電源電壓保持不變．閉合開關(guān) S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器從最大變化到 最小，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖 b 所示，則電源電壓為6V，定 值電阻 R₁的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的阻值變化范圍為0～40Ω．

Answer 1

分析 由圖象可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，電壓表V₂測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的在為零時(shí)，電路中的電流最大，R₁兩端的電壓最大，R₂兩端的電壓為零，據(jù)此判斷兩電阻的U-I圖象，從圖象中讀出電路中電流最大時(shí)R₁兩端的電壓即為電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R₁的阻值；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，R₂兩端的電壓最大，根據(jù)圖象讀出對(duì)應(yīng)的示數(shù)，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，然后得出答案．

解答 解：由圖象可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，電壓表V₂測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的在為零時(shí)，電路中的電流最大，R₁兩端的電壓最大，R₂兩端的電壓為零，
結(jié)合圖b可知，甲是R₁的U-I圖象即電壓表V₁示數(shù)變化的圖象，乙是R₂的U-I圖象即電壓表V₂示數(shù)變化的圖象，
由圖象可知，電路中的最大電流I_大=0.3A，R₁兩端的最大電壓為6V，即電源的電壓為6V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，定值電阻R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，R₂兩端的電壓最大，
由圖象可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₂=4V，電路中的電流I_小=0.1A，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{小}}$=$\frac{4V}{0.1A}$=40Ω，
由圖象知電路電流為I_大=0.3A時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U₂′=0V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0Ω；
所以，滑動(dòng)變阻器R₂的阻值變化范圍為0～40Ω．
故答案為：6；20；0～40．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．