如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻。闭合开关 S,将滑动变阻器 R2的滑片 P 从 a 向 b 移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则 R1的阻值为____Ω;R2的最大阻值为____Ω;当滑动变阻器的滑片 P 在中点时,两电表的示数对应于图乙中的____(选填 “B”“C” 或 “D”)点。

答案:10;20;B
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[1][2] 由图甲可知,当滑片 P 在 a 端时,滑动变阻器全部接入电路中,R1与 R2的最大阻值串联,则电路中电流最小,由图象可知,此时电路中的电流 Ia=0.2A,R2两端的电压 U2=4V,由欧姆定律可得,R2的最大阻值
R2 = U2/Ia = 4V/0.2A = 20Ω
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压
U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V ①
当滑片 P 在 b 端时,滑动变阻器接入阻值为 0,电压表示数为零,电路中电流最大,由图象可知,这时电路中电流为 Ib=0.6A,R1两端电压等于电源电压,则电源电压
U=IbR1=0.6A×R1 ②
联立①②得
0.2A×R1+4V=0.6A×R1
解得 R1=10Ω;代入②得电源电压 U=6V。
[3] 当滑动变阻器的滑片 P 在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值
R2' = 1/2 R2 = 1/2 ×20Ω =10Ω
则电流表的示数
I' = U/(R1+R2') = 6V/(10Ω+10Ω)=0.3A
由图乙可知,电流表示数为 0.3A 时对应的点是 B。