Question

如圖所示，電源兩端電壓保持不變，R_o為定值電阻．將滑片P置于中點，只閉合S₁時，電壓表的示數為U，電流表的示數為I．下列情況中電壓表和電流表示數變化正確的是（ ）

A．滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時，電壓表示數不變，電流表示數變小
B．滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時，電壓表示數變大，電流表示數變大
C．只閉合S₁，滑片P從中點向右移動時，電壓表示數變大，電流表示數變小
D．只閉合S₁，滑片P從中點向右移動時，電壓表示數不變，電流表示數變大

Answer 1

【答案】分析：①只閉合S₁且滑片P置于中點時，定值電阻R_o與滑動變阻器串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量的是整個電路中的電流．滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時，滑動變阻器與定值電阻R_o并聯，此時電壓表測量的是電源電壓，電流表測量的是通過滑動變阻器的電流．首先根據串并聯電路電阻的特點判斷出電路中電阻的變化，再利用公式I=判斷出電路中電流的變化，再判斷出電壓表示數的變化．判斷出A、B是否符合題意．
②只閉合S₁且滑片P置于中點時，定值電阻R_o與滑動變阻器串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量的是整個電路中的電流，首先判斷出滑片P從中點向右移動時，滑動變阻器連入電路中電阻的變化，根據串聯電路電阻的特點判斷出電路中總電阻的變化，則由歐姆定律I=判斷出電路中電流的變化，再利用公式U=IR判斷出定值電阻兩端電壓的變化，再根據串聯電路電壓的特點，判斷出電壓表示數的變化．判斷出C、D是否符合題意．
解答：解：
①只閉合S₁且滑片P置于中點時，定值電阻R_o與滑動變阻器串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量的是整個電路中的電流，如圖1所示．
滑片P不動，斷開S₁，閉合S₂、S₃時，滑動變阻器與定值電阻R_o并聯，此時電壓表測量的是電源電壓，電流表測量的是通過滑動變阻器的電流，如圖2所示．


從圖可知，在圖1狀態下，根據串聯電路電阻的特點可知，此時電路中的總電阻為R=R+R_滑，在圖2狀態下，電流表測量的是通過滑動變阻器的電流，即該支路的電阻為R_滑，而電源電壓不變，由公式I=可知電流在變大，即電流表的示數變大．
在圖1狀態下，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，其示數為U_滑=U-U，而在圖2狀態下，電壓表測量的是電源電壓，其示數為U，即電壓表的示數變大．
所以A不符合題意，B符合題意．
②在圖1狀態下，定值電阻R_o與滑動變阻器串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量的是整個電路中的電流，
當滑片P從中點向右移動時，滑動變阻器連入電路中的電阻變小，根據串聯電路電阻的特點可知，電路中的總電阻變小，則由歐姆定律I=可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大．
定值電阻R_o的阻值不變，由公式U=IR可知，定值電阻R_o兩端的電壓變大，根據串聯電路電壓的特點可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小．
所以，C和D不符合題意．
故選B．
點評：本題考查了開關斷開和閉合對電路的影響，以及串聯電路電流、電壓和電阻的特點，分析清楚電路結構、知道電路電阻的變化情況、熟練應用歐姆定律是正確解題的關鍵．