Question

【題目】如圖所示，甲為電路的連接情況，R1=20Ω，R2為滑動變阻器，乙為R3的I﹣U圖象，電源電 壓保持不變．當S1閉合，S2斷開時，若滑片P在a端，則電流表示數為0．6A；若滑片P在b端，則電壓表示數為8V．求：

（1）電源電壓．
（2）滑動變阻器R2的最大阻值．
（3）當S1、S2均閉合，且滑片P在a端時，求電流表的示數．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖示可知，當S1閉合，S2斷開時，滑片P在a端，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據公式I=U/R可得，電源電壓：U=IaR1=0．6A×20Ω=12V
（2）解：當S1閉合，S2斷開時，滑片P在b端，R2接入電路的電阻最大，電壓表測R2兩端的電壓，由于串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，故R1兩端的電壓：U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，由于串聯電路中各處的電流相等，故電路中的電流：Ib=U1/R1=U2/R2 ， 即4V/20Ω=8V/R2 ， 解得：R2=40Ω
（3）解：當S1、S2均閉合，且滑片P在a端時，R1與R3并聯，電流表測干路電流，由圖乙可知，當R3兩端的電壓U3=6V時，通過的電流I3=0．3A，則R3的阻值：R3=U3/I3=6V/0．3A=20Ω，由于并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，故電路中的總電阻：R=R1R3/（R1+R3）=10Ω，干路電流表的示數：I=U/R=12V/10Ω=1．2A
【解析】本題考查了串并聯電路的特點和歐姆定律的應用，分清電路的連接方式和從圖象中獲取一組數據求出R3的阻值.
（1）當S1閉合，S2斷開時，滑片P在a端，變阻器接入電路中的電阻為零，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當S1閉合，S2斷開時，滑片P在b端，接入電路中的電阻最大，電壓表測R2兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出滑動變阻器R2的最大阻值；
（3）根據圖乙讀出任意一組電流和電壓值，根據歐姆定律求出R3的阻值，當S1、S2均閉合，且滑片P在a端時，R1與R3并聯，電流表測干路電流，根據電阻的并聯求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出干路電流．