Question

11．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端的過(guò)程中，R₁、R₂的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，則下列判斷正確的是（　�。�

• A． 圖線A是電阻R₁的I-U關(guān)系圖象
• B． V₂表示數(shù)的變化量與A表變化量比值不變
• C． R₁的阻值是20Ω
• D． 滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為30Ω

Answer 1

分析 由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，V₂測(cè)R₂兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．
（1）根據(jù)電壓變化的范圍進(jìn)行判斷，定值電阻兩端電壓不會(huì)等于零；
（2）根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律結(jié)合變阻器接入電路中的電阻變化可知V₂表示數(shù)的變化量與A表變化量比值變化；
（3）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，電阻R₁的功率最小，根據(jù)圖象讀出電路中的最小電流和兩電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₁的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值．

解答 解：由電路圖可知，R₁與R₂串聯(lián)，電壓表V₁測(cè)R₁兩端的電壓，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電阻為0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0，
由圖象可知，A為滑動(dòng)變阻器R₂的U-I關(guān)系圖象，B為電阻R₁的U-I圖象，故A錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑到左端的過(guò)程中，接入電路中的電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$的變形式R=$\frac{U}{I}$可知，V₂表示數(shù)的變化量與A表變化量比值等于R₂接入電路中的阻值，即比值變小，故B錯(cuò)誤；
（3）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，
由U-I圖象可知，電路中的最小電流I=0.2A，R₁兩端的電壓U₁=4V，R₂兩端的電壓U₂=14V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁的阻值和滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{14V}{0.2A}$=70Ω，故C正確、D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，要明白電路各個(gè)用電器的連接情況，還要會(huì)看“U-I”關(guān)系圖象．在電學(xué)中，有些題目的信息是通過(guò)圖象給出的，所以要會(huì)讀電路圖中的信息和U-I圖象中的信息．