4. 如图所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6 V变化到2 V,同时观察到电流表的示数从0.5 A变化到1 A。定值电阻$R_0$的阻值和电源电压分别为 (
C
)
A.4 Ω、8 V
B.6 Ω、12 V
C.8 Ω、10 V
D.16 Ω、10 V

(第4题图) (第5题图)
解析:
【分析】首先明确电路连接关系:定值电阻$R_0$与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的总电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。电源电压保持不变,根据串联电路的电压规律(总电压等于各部分电路两端电压之和)和欧姆定律,利用两次不同的电流、电压值建立方程,即可求解$R_0$的阻值和电源电压。
【解析】设电源电压为$U$,定值电阻$R_0$的阻值为$R$。
当电流$I_1=0.5A$时,滑动变阻器两端电压$U_{滑1}=6V$,根据串联电路电压规律:
$U = I_1R + U_{滑1} = 0.5A × R + 6V$;
当电流$I_2=1A$时,滑动变阻器两端电压$U_{滑2}=2V$,同理可得:
$U = I_2R + U_{滑2} = 1A × R + 2V$;
由于电源电压$U$不变,联立两式:
$0.5R + 6 = R + 2$,
解得:$R=8Ω$;
将$R=8Ω$代入任意一式,计算电源电压:
$U = 0.5A × 8Ω + 6V = 10V$。
【答案】C
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路特点与欧姆定律的综合应用,关键是明确电压表的测量对象,利用电源电压不变建立方程求解,属于基础综合题,难度适中。
【难度系数】0.5