Question

【题目】如图所示电路，电源电压保持不变。关合开关 S，当滑动变组器的滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程 中，两个电阻的 U-I 关系图象如图所示。则下列判断正确的是

A. 图线甲是电阻 R1 的 U-I 关系图像

B. 电源电压为 10V

C. 滑动变阻器 R2 的最大阻值为 40Ω

D. 变阻器滑片在中点时，电压表 V2 示数为 7.2V

Answer 1

【答案】D

【解析】

由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器串联，电压表V1测定值电阻R1的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器滑片从a向b滑动，接入电路的阻值变小，滑动变阻器的分压变小，根据欧姆定律分析电流的变化和定值电阻两端电压变化，判断甲乙图线是哪个电阻的图象；
由图象求出两个电压表的示数，然后由串联电路特点求出电源电压；
当电路电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由图象找出此时滑动变阻器两端电压与流过它的电流，然后由欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
由串联电路特点及欧姆定律求出变阻器滑片在中点时，电压表V2的示数。

电阻R1与滑动变阻器串联，电压表V1测定值电阻R1的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器的分压变小，根据得到电路中的电流变大，根据U=IR得到定值电阻两端电压变大，图象甲电压随电流的增大而减小，甲是滑动变阻器的图象，图象乙电压随电流的增大而变大，图象乙是电阻R1的图象，故A错误；

由图象可知，电流I=0.3A时，滑动变阻器电压U甲=9V，电阻R1的电压U乙=3V，电源电压U=U甲+U乙=9V+3V=12V，故B错误；

当I=0.3A时电路中的电流最小，则滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时滑动变阻器电压U甲=9V，滑动变阻器最大阻值，故C错误；

由图象可知，电阻R1的阻值，当滑片在中点时，滑动变阻器两端电压，故D正确。

故选D。