问题 计算题

如图甲所示,R1为滑动变阻器,R0、R2为定值电阻,电源电压U保持不变.建立直角坐标系,横轴表示电流,纵轴表示电压.改变滑动变阻器滑片P的位置,将电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的两条图线分别画在坐标系中,如图乙所示.求R2、R0的阻值和电源电压U各是多少?

答案

由图知,当滑片P向左移动时,滑动变阻器R1连入的电阻变小,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据欧姆定律的推导公式U=IR可知,R0两端的电压变大,R2两端的电压变大,由串联电路电压的特点可知,R1和R2两端的总电压变小,据此判断:图象中上半部分为R1和R的I﹣U图象,下半部分为R1的I﹣U图象,即电压表V1示数变化的图线;

由图象可知:当R1和R2两端的电压为10V时,R2两端的电压为1V,电路中的电流为0.5A,

∴U=U1+U0=10V+IR0=10V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

R2===2Ω;

当滑片P移至最左端,滑动变阻器连入电阻为0,两电压表都测量电阻R2两端的电压,示数都为4V,电路中的电流最大为2A,

∴ U=U2 ′+U0 ′ =4V+2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

由①②得:10V+0.5A×R0=4V+2A×R0解得:R0=4Ω,

则电源电压为:U=U1+U0=10V+IR0=10V+0.5A×4Ω=12V.

单项选择题
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