Question

12．如图甲所示电路，电源电压为3V且保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到左端的过程中，如图乙所示，是R₁（选填“R₁”或“R₂”）的I-U关系图象，根据图象可知，该电阻阻值为5Ω
，滑动变阻器R₂的最大阻值是25Ω

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑片位于左端时，电路为R₁的简单电路，电压表V₁两端的电压最大，电路中的电流最大，据此判断图乙表示的I-U关系图象；
（2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R₁两端的电压最小，根据图象读出R₁两端的最小电压和电路中的最小电流，根据串联电路的电压特点求出R₂两端的电压，根据欧姆定律求出R₁的阻值和滑动变阻器R₂的最大阻值．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表V₁测R₁两端的电压，V₂测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑片位于左端时，电路为R₁的简单电路，电压表V₁两端的电压最大，电路中的电流最大，
由图象乙可知，图线为电阻R₁的U-I图象；
（2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R₁两端的电压最小，
由图象可知，电路中的最小电流I=0.1A，R₁两端的电压U₁=0.5V，R₂两端的电压U₂=14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₂两端的电压：
U₂=U-U₁=3V-0.5V=2.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R₁的阻值和滑动变阻器的最大阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω．
故答案为：R₁；5；25．

点评 本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“U-I”关系图象．在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和U-I图象中的信息．