Question

如圖1所示電路，電源電壓U₀不變，初始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動(dòng)變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后滑片P向左滑過一段距離后電流表才有讀數(shù)．且電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系如圖2所示，則
（1）根據(jù)圖象可知：斷點(diǎn)位置在x等于

 

cm處，電源電壓U₀等于

 

V；
（2）電阻R等于多少歐姆？
（3）從斷點(diǎn)處滑片P向左滑動(dòng)的過程中，該滑動(dòng)變阻器滑片P每滑動(dòng)1cm的阻值變化為多少歐姆？該滑動(dòng)變阻器電阻絲沒有斷路時(shí)的總電阻值是多少歐姆？

Answer 1

分析：（1）從圖象上可以看出斷點(diǎn)的位置和電源電壓的大�。�
（2）從圖象上可看出，當(dāng)電流表讀數(shù)為I₁=0.15A時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₁=1.35V，電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出電阻兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電阻R的大�。�
（3）先計(jì)算x=5cm時(shí)和x=10cm時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，進(jìn)而求出滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)5cm電阻的改變量，從而求出該滑動(dòng)變阻器滑片P每滑動(dòng)1cm的阻值變化，最后求出滑動(dòng)變阻器電阻絲沒有斷路時(shí)的總電阻值．

解答：解：（1）根據(jù)圖象可知：斷點(diǎn)位置在x等于5cm處，電源電壓U₀等于1.50V．
故答案為：5；1.50．
（2）當(dāng)電流表讀數(shù)為I₁=0.15A時(shí)，電壓表讀數(shù)為U₁=1.35V
則：U₁=U₀-I₁R得
R=

U0-U1

I1

=

1.5V-1.35V

0.15A

=1Ω．
答：電阻R的阻值為1Ω．
（3）當(dāng)x=5cm時(shí)，設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R₁，R₁=

U1

I1

=

1.35V

0.15A

=9Ω，
當(dāng)x=10cm時(shí)，設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R₂，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₂=1.20V，對應(yīng)電流表讀數(shù)為I₂=0.30A，
R₂=

U2

I2

=

1.2V

0.3A

=4Ω，
故滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)5cm電阻的改變量是△R=R₁-R₂=9Ω-4Ω=5Ω，
所以從斷點(diǎn)處滑片P向左滑動(dòng)的過程中，該滑動(dòng)變阻器滑片P每滑動(dòng)1cm的阻值變化是1Ω．
該滑動(dòng)變阻器沒有斷路時(shí)的總電阻值R_總=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω．
答：該滑動(dòng)變阻器滑片P每滑動(dòng)1cm的阻值變化為1Ω，該滑動(dòng)變阻器沒有斷路時(shí)的總電阻值是14Ω．

點(diǎn)評：本題考查電阻的大小和滑動(dòng)變阻器電阻的改變量以及最大值，難點(diǎn)是求滑動(dòng)變阻器滑片P每滑動(dòng)1cm的阻值變化量，重點(diǎn)是分析圖象，從圖象上得到有用的數(shù)據(jù)，還要記住串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律．