Question

如图1所示，电源电压保持不变，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器。调节R₃的滑片P从一端到另一端，电压表V₁、V₂的示数随电流表A示数变化的图象如图2．求：

（1）R₂的阻值；

（2）滑片P在b端时，R₃的电功率；

（3）R₁的阻值和电源电压。

Answer

（1）1Ω（2）7W（3）0.4Ω ；8.4V

【解析】

（1）分析电路图，滑动变阻器、三电阻串联，电压表V1测量R2两和R3两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，R1、R2两端的电压变大，电压表V2示数变大，电压表V1示数变小，R3两端的电压变小，R2和R3两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分为R2和R3的I﹣U图象，下半部分为R2的I﹣U图象；R2的阻值：R2＝＝＝1Ω；

（2）b点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小，R2、R3的总电阻：R＝＝＝8Ω，R3的电阻：R3＝R﹣R2＝8Ω﹣1Ω＝7Ω，R3的电功率：P＝I2R3＝（1A）2×7Ω＝7W；

（3）由图象可知：P在b点时，Ib＝1A，电源电压为：

U＝8V+IR1＝8V+1A×R1＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

P在a时，R3＝0，U1a＝6V，Ia＝6A

电源电压为：U＝6V+I′R1＝6V+6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

联立①②解得：

R1＝0.4Ω，U＝8.4V。