Question

12．如圖所示，電源兩端電壓保持不變，R₀為定值電阻．將滑片P置于滑動變阻器的中點(diǎn)，只閉合S₁時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I．下列情況中電壓表和電流表示數(shù)變化正確的是（　�。�

• A． 滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時(shí)，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大
• B． 滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時(shí)，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值變小
• C． 只閉合S₁，滑片P從中點(diǎn)向右移動時(shí)，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值變小
• D． 只閉合S₁，滑片P從中點(diǎn)向右移動時(shí)，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大

Answer 1

分析 （1）只閉合S₁且滑片P置于中點(diǎn)時(shí)，R₀與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時(shí)，滑動變阻器與定值電阻R₀并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測通過滑動變阻器的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)電阻電阻的串聯(lián)判斷電流表所測電路總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知通過電流表示數(shù)的變化，根據(jù)歐姆定律結(jié)合滑動變阻器的阻值判斷電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值變化；
（2）只閉合S₁，滑片P從中點(diǎn)向右移動時(shí)，根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R₀兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化，進(jìn)一步判斷電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值變化．

解答 解：（1）將滑片P置于滑動變阻器的中點(diǎn)，只閉合S₁時(shí)，等效電路圖如圖1所示：
滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時(shí)，等效電路圖如圖2所示：

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電壓表的示數(shù)變大，
兩圖中，電流表均測滑動變阻器的電流，由于變阻器兩端的電壓增大，變阻器接入電路的阻值不變（滑片P不動），根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，通過滑動變阻器的電流變大，即電流表示數(shù)變大，故A正確；
由R=$\frac{U}{I}$可知，圖1和圖2中電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I比值均等于滑動變阻器的阻值．
所以，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值不變，故B錯(cuò)誤；
（2）只閉合S₁時(shí)，等效電路圖如圖1所示，
滑片P從中點(diǎn)向右移動時(shí)，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，
由U=IR可知，R₀兩端的電壓變大，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故D錯(cuò)誤；
因電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大，
所以，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值變小，故C正確．
故選AC．

點(diǎn)評 本題考查了電路圖的動態(tài)分析，涉及到串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)斷開和閉合時(shí)電路連接方式的判斷．