Question

8．如圖1，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，變阻器滑片P從a端滑到b端的整個(gè)過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖2所示，由圖象可知，電源電壓是3V，R₁的阻值為10Ω，當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，R₁和R₂消耗的電功率之比為2：1．

Answer 1

分析 由電路圖可知：R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測量電阻R₁兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流；
（1）當(dāng)滑片P位于b端時(shí)，電路為R₁的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，此時(shí)電路中的電流最大，根據(jù)圖象讀出最大電流和電壓表的示數(shù)，據(jù)此可知電源的電壓；
（2）根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出定值電阻R₁的阻值；
（3）當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₂兩端電壓，根據(jù)P=UI即可求出電功率之比

解答 解：由電路圖可知：R₁與R₂串聯(lián)，電壓表測量電阻R₁兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流；
（1）由電路圖可知：當(dāng)滑片P位于b端時(shí)，電路為R₁的簡單電路，此時(shí)電路中的電流最大，電壓表測電源的電壓，由圖象可知，電壓表的示數(shù)為3V，即電源的電壓為3V；
（2）根據(jù)圖象可知：電阻R₁兩端電壓U₁=1V時(shí)電流I₁=0.1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值電阻R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}=\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（3）當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，根據(jù)圖象讀出電阻R₁兩端電壓U₁′=2V，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
R₂兩端電壓U₂′=U-U₁′=3V-2V=1V；
R₁與R₂消耗的電功率P₁：P₂=IU₁：IU₂=U₁：U₂=2V：1V=2：1．
故答案為：3V；10Ω；  2：1．

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，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出電流和電壓的對(duì)應(yīng)值．