Question

如图所示，电源两端电压保持不变，R_o为定值电阻．将滑片P置于中点，只闭合S₁时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．下列情况中电压表和电流表示数变化正确的是（ ）

A．滑片P不动，断开S₁，闭合S₂、S₃时，电压表示数不变，电流表示数变小
B．滑片P不动，断开S₁，闭合S₂、S₃时，电压表示数变大，电流表示数变大
C．只闭合S₁，滑片P从中点向右移动时，电压表示数变大，电流表示数变小
D．只闭合S₁，滑片P从中点向右移动时，电压表示数不变，电流表示数变大

Answer 1

【答案】分析：①只闭合S₁且滑片P置于中点时，定值电阻R_o与滑动变阻器串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流．滑片P不动，断开S₁，闭合S₂、S₃时，滑动变阻器与定值电阻R_o并联，此时电压表测量的是电源电压，电流表测量的是通过滑动变阻器的电流．首先根据串并联电路电阻的特点判断出电路中电阻的变化，再利用公式I=判断出电路中电流的变化，再判断出电压表示数的变化．判断出A、B是否符合题意．
②只闭合S₁且滑片P置于中点时，定值电阻R_o与滑动变阻器串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，首先判断出滑片P从中点向右移动时，滑动变阻器连入电路中电阻的变化，根据串联电路电阻的特点判断出电路中总电阻的变化，则由欧姆定律I=判断出电路中电流的变化，再利用公式U=IR判断出定值电阻两端电压的变化，再根据串联电路电压的特点，判断出电压表示数的变化．判断出C、D是否符合题意．
解答：解：
①只闭合S₁且滑片P置于中点时，定值电阻R_o与滑动变阻器串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，如图1所示．
滑片P不动，断开S₁，闭合S₂、S₃时，滑动变阻器与定值电阻R_o并联，此时电压表测量的是电源电压，电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，如图2所示．


从图可知，在图1状态下，根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻为R=R+R_滑，在图2状态下，电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，即该支路的电阻为R_滑，而电源电压不变，由公式I=可知电流在变大，即电流表的示数变大．
在图1状态下，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，其示数为U_滑=U-U，而在图2状态下，电压表测量的是电源电压，其示数为U，即电压表的示数变大．
所以A不符合题意，B符合题意．
②在图1状态下，定值电阻R_o与滑动变阻器串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，
当滑片P从中点向右移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据串联电路电阻的特点可知，电路中的总电阻变小，则由欧姆定律I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大．
定值电阻R_o的阻值不变，由公式U=IR可知，定值电阻R_o两端的电压变大，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小．
所以，C和D不符合题意．
故选B．
点评：本题考查了开关断开和闭合对电路的影响，以及串联电路电流、电压和电阻的特点，分析清楚电路结构、知道电路电阻的变化情况、熟练应用欧姆定律是正确解题的关键．