Question

4．如圖所示的電路中，電源電壓恒為12V，定值電阻R₀=10Ω，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”．
（1）滑片P在a時(shí)，電流表的示數(shù)0.4A；
（2）滑片P在b時(shí)，電壓表的示數(shù)0V；
（3）在坐標(biāo)圖中畫出電壓表示數(shù)U隨電流表示數(shù)I變化的圖象．

Answer 1

分析 （1）滑片P在a處時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部連入電路，此時(shí)電路中電阻最大，電流最小，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出電流值，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，即電壓表示數(shù)；
（2）滑片P在b處時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，此時(shí)電壓表示數(shù)為0V，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)的電流值，即電流表示數(shù)；
（3）根據(jù)滑片在a點(diǎn)和b點(diǎn)的電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)畫出圖象．

解答 解：
由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與R₀ 串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；
（1）滑片P在a處時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部連入電路，此時(shí)電路中電阻最大，
電路中的電流I=$\frac{U}{{R}_{0}+R}$=$\frac{12V}{10Ω+20Ω}$=0.4A，即電流表示數(shù)為0.4A；
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U_滑=IR=0.4A×20Ω=8V，即電壓表示數(shù)為8V；
（2）滑片P在b處時(shí)，滑動(dòng)變阻器被短路，此時(shí)電壓表示數(shù)為0V；
此時(shí)電路中的電流為I′=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{12V}{10Ω}$=1.2A，即電流表示數(shù)為1.2A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$可得，R₀兩端的電壓：U₀=IR₀，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓（即電壓表示數(shù)）：U=U_總-U₀=U_總-IR₀，
即電壓表的示數(shù)U隨電流表示數(shù)I的變化關(guān)系式為：U=U_總-IR₀；由于U_總、R₀均不變，所以U與I的關(guān)系是一次函數(shù)，圖象為一條直線，
根據(jù)上面求出的兩組電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)，在圖象中采用描點(diǎn)法畫出圖象如下：

故答案為：（1）0.4；（2）0；（3）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)歐姆定律計(jì)算公式、電路結(jié)構(gòu)分析的理解和掌握，注意電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，注意圖象的畫法，難度不大．