Question

7．如圖所示，電源兩端電壓不變，當(dāng)開關(guān)S閉合后，移動滑片P，改變滑動變阻器接入電路的阻值，使電壓表的示數(shù)從6V變至2V，同時觀察到電流表的示數(shù)從0.5A變至1A，則定值電阻R₀的阻值和電源電壓分別為多少？

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R₀與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測變阻器R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻變大時，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小和R兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電壓表的示數(shù)變大，據(jù)此判斷電流表和電壓表示數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律得出等式即可求出定值電阻R₀的阻值，進(jìn)一步求出電源的電壓．

解答 解：由電路圖可知，電阻R₀與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測變阻器R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻變大時，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，電阻R₀兩端的電壓變小，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表的示數(shù)變大，
當(dāng)電路中的電流I=0.5A時，電壓表的示數(shù)U_R=6V，則電源的電壓：
U=U_R+IR₀=6V+0.5A×R₀，
當(dāng)電路中的電流I′=1A時，電壓表的示數(shù)U_R′=2V，則電源的電壓：
U=U_R′+I′R₀=2V+1A×R₀，
因電源的電壓不變，
所以，6V+0.5A×R₀=2V+1A×R₀，
解得：R=8Ω，
電源的電壓U=U_R+IR₀=6V+0.5A×8Ω=10V．
答：定值電阻R₀的阻值為8Ω，電源電壓為10V．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是電壓表和電流表示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的判斷，有一定的難度．