Question

【题目】如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V1A”字样，只闭合开关S、S1，滑片从一端调至另一端时，得到电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示；只闭合开关S和S2，在某区间内调节滑动变阻器，得到小灯泡L的U-I图象如图丙所示，请根据图像求解：

（1）R1的电阻是多少Ω?

（2）滑动变阻器R2的最大阻值是多少Ω?

（3）只闭合开关S和S2，当滑动变阻器接入阻值为10Ω吋，滑动变阻器两端的电压为多少V?

Answer 1

【答案】(1) 10Ω；(2) 40Ω；(3)6V．

【解析】

(1)只闭合开关S、S1，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙选取一点，根据欧姆定律可算出R1的阻值；

(2)根据串联电路电流的规律确定电路中最小电流，根据欧姆定律和串联的规律求出变阻器连入电路中的最大电阻；

(3)只闭合开关S、S2，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入某个已知阻值时，根据欧姆定律和串联的规律可列出此时灯泡的电压与电流的关系式，然后对照图丙找出对应点，再根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压．

(1)只闭合开关S、S1，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙选取一点可得，，根据欧姆定律可知，R1的阻值：

；

(2)由图乙可知电流最小值为，电源电压为，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻为：

，

则滑动变阻器的最大电阻为：

；

(3)只闭合开关S、S2，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入10Ω时，根据欧姆定律和串联的规律可知：

，

，

对照图丙找出对应点：，满足上式要求，则此时滑动变阻器两端的电压为

9V-3V=6V．

答：(1)R1的阻值为10Ω；(2)滑动变阻器R2的最大电阻为40Ω；(3)只闭合开关S、S2，当滑动变阻器接入10Ω时，滑动变阻器两端的电压为6V．