滑动变阻器电路图和实物图相对应（滑动变阻器的U-I图）

对于定值电阻的U-I图，如下图所示，定值电阻R=U/I=△U/△I，原点连线斜率和切线斜率是一样的；变化电阻R=U/I≠△U/△I，原点连线斜率和切线斜率是不一样的.

滑动变阻器用限流式接入电路，如下图所示，

滑动变阻器触头向左移动，接入电路的有效电阻变小，很多同学认为电阻减小，U-I图应该如下图所示，真的是这样吗？

U Uᵣ=E

△U △Uᵣ=0

△U/△I △Uᵣ/△I=0

△Uᵣ/△I=r

△U/△I=-r

或者

U=E-Ir

因此滑动变阻器的U-I图是一条倾斜的直线.如下图所示，

那么错误原因是什么呢？因为R=ρL/S，滑动变阻器触头移动过程，长度L发生变化，电阻已经不是原来的电阻了.

例题：

△U △Uʀ₀ △Uᵣ=0

△U/△I △Uʀ₀/△I △Uᵣ/△I=0

△U/△I=-(R₀ r)

或者

U=E-I(R₀ r)

或者

把R₀移入电源当作等效电阻.

U-I图如下所示，

例题：滑动变阻器触头向左移动，滑动变阻器的U-I图.

U=E-Ir-I₀R₀

△U=0-△Ir-△I₀R₀

△U/△I=-r-△I₀R₀/△I

根据串反并同，

△I₀＞0，△I＜0

|△U/△I|＜r R₀

或者把R₀移入电源当等效电阻

|△U/△I|=r·R₀/(r R₀)

U-I图如下图所示，

例题：如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（）

A.质点的电势能减小

B.电源的输出功率增大

C.电源的效率变高

D.若电压表、电流表的示数变化量分别为△U和△I，则|△U/△I|＜r R₁

对于(D)选项，用等效电源法.

|△U/△I|=[(r R₁)·R₃]/(r R₁ R₃)＜r R₁

例题：如图1所示，

用电动势为E、内阻为r的电源，向滑动变阻器R供电.改变变阻器R的阻值，路端电压U与电流I均随之变化.

（1）以U为纵坐标，I为横坐标，在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图，并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义；

（2）a.请在图2画好的U-1关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；

b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件；

（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和.

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