問題詳情:
如圖1所示電路,電源電壓保持不變.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中,兩個電阻的U﹣I關係圖象如圖2所示.則下列判斷正確的是( )
A.圖線*是電阻R1的“U﹣I”關係圖象
B.電源電壓爲9V
C.滑動變阻器R2的最大阻值爲20Ω
D.R1的阻值是10Ω
【回答】
D【考點】歐姆定律的應用.
【分析】(1)由電路圖可知,電阻R1與滑動變阻器串聯,電壓表V1測定值電阻R1的電壓,電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓;R1爲定值電阻,根據歐姆定律可知,透過R1的電流與它兩端的電壓成正比,其U﹣I圖線爲延長線過原點的傾斜直線;據此判斷哪個圖線是電阻R1的“U﹣I”關係圖象,也可得到電阻R2的“U﹣I”關係圖象;
(2)由圖象找出電流爲某一值時兩個電壓表的示數,然後由串聯電路的電壓特點求出電源電壓;
(3)當電路電流最小時,滑動變阻器接入電路的阻值最大,由圖象找出最小電流和此時滑動變阻器兩端的電壓,然後由歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(4)從電阻R1的“U﹣I”關係圖象中任意找出一組數據,根據歐姆定律計算R1的阻值.
【解答】解:由電路圖可知,電阻R1與滑動變阻器R2串聯,電壓表V1測定值電阻R1的電壓,電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;
A、R1爲定值電阻,根據歐姆定律可知,透過R1的電流與它兩端的電壓成正比,其U﹣I圖線爲延長線過原點的傾斜直線;
由圖2可知,圖線乙中電流與電壓成正比,因此圖線乙是電阻R1的“U﹣I”關係圖象,則圖線*爲滑動變阻器R2的“U﹣I”關係圖象,故A錯誤;
B、由圖2可知,電流I=0.3A時,滑動變阻器電壓U*=9V,電阻R1的電壓U乙=3V,
所以,電源電壓U=U*+U乙=9V+3V=12V.故B錯誤;
C、由圖2可知,電路中最小電流爲I最小=0.3A,此時滑動變阻器接入電路的阻值最大,此時滑動變阻器的電壓U*=9V,
則滑動變阻器最大阻值:R滑大===30Ω.故C錯誤;
D、圖線乙是電阻R1的“U﹣I”關係圖象,當U乙=3V時,I乙=0.3A,
所以R1的電阻:R1===10Ω,故D正確.
故選D.
知識點:歐姆定律
題型:選擇題