如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图象如图乙所示.则电源电压为________V;当滑动变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A.
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解析分析:(1)从“U-I”关系图象可以看出,甲为滑动变阻器的关系图象,因为最后电压变为0,此时滑动变阻器的电阻为0;乙为电阻R1的图象,当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,电流相等,从图象可以看出,电流相等时为I=0.3A,滑动变阻器两端的电压为3V,电阻R1的电压为3V,电源电压为两电压之和,根据欧姆定律可求电阻R1的电阻和滑动变阻器的最大阻值;(2)当滑片在中点时,滑动变阻器接入电路电阻为滑动变阻器总阻值的一半,和电阻R1串联,根据欧姆定律求出此时电路的电流.
解答:(1)当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;由图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V;∵串联电路总电压等于各支路电压之和,∴电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V,根据欧姆定律可得:定值电阻R1的阻值为R1===10Ω,滑动变阻器的阻值最大为R2===20Ω;(2)变阻器滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,此时R1、R2的阻值相同,分得的电压相同,从图上看,此时电流表的示数为I=0.3A.故