2. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,调节滑片使滑动变阻器连入电路的阻值从最大变化到最小,两个电阻的 U - I 关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是()

A.电源电压为 10 V
B.定值电阻$ R_1 $的阻值为 20 Ω
C.滑动变阻器$ R_2 $连入电路的阻值变化范围为 0～30 Ω
D.滑动变阻器滑片在中点时,电流表示数为 0.3 A

D [解析]从U - I关系图像可以看出，a为滑动变阻器R₂的U - I关系图像，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，b为电阻R₁的U - I关系图像；当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，电路中的电流最小，由题图乙可知，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，因为串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和，所以电源电压为U = U₁ + U₂ = 2V + 4V = 6V，A错误。根据欧姆定律可得，定值电阻R₁的阻值R₁ = U₁/I = 2V/0.2A = 10Ω，B错误。滑动变阻器的最大阻值为R₂ = U₂/I = 4V/0.2A = 20Ω，因滑动变阻器的阻值可以从最大变化到最小，则滑动变阻器R₂的阻值变化范围为0~20Ω，C错误。滑动变阻器的滑片在中点时，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则R总 = R₁ + 1/2R₂ = 10Ω + 1/2×20Ω = 20Ω，所以滑动变阻器的滑片在中点时，电流表的示数I' = U/R总 = 6V/20Ω = 0.3A，D正确。

【典型例题 3】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 为定值电阻。闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由 A 端向 B 端移动的过程中,下列说法正确的是()


A.电压表的示数变大,电压表与电流表比值变大
B.电流表的示数变小,电压表与电流表比值不变
C.滑动变阻器的阻值变大,电压表的示数变小
D.滑动变阻器的阻值变小,电压表的示数变大

思路导引 闭合开关,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,将滑动变阻器的滑片由 A 端向 B 移动的过程中,滑动变阻器接入的电阻变大,根据欧姆定律,电流中的电流变小,定值电阻两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压变大,故电流表的示数变小,电压表的示数变大,电压表与电流表的比值变大,故 A 正确。
答案 A