如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω．当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示．求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器的最大电阻值．（3）滑

Question

如图甲所示，电源电压保持不变，R₁=10Ω．当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示．求：

（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大电阻值．
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数．

Answer 1

由图甲可知，R₁与R₂串联，电压表R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R₁的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的电流I₁=0.6A，
由I=(U)/(R)可得，电源的电压：
U=I₁R₁=0.6A×10Ω=6V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I₂=0.2A，
此时电路中的总电阻：
R=(U)/(I2)=(6V)/(0.2A)=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R₂=R-R₁=30Ω-10Ω=20Ω；
（3）滑片P滑到ab中点时，电路中的电流：
I=(U)/(R1+(R2)/(2))=(6V)/(10Ω+(20Ω)/(2))=0.3A，
则电压表的示数：
U₂′=I×(R2)/(2)=0.3A×(20Ω)/(2)=3V．
答：（1）电源电压为6V；
（2）滑动变阻器的最大电阻值为20Ω；
（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V．