Question

13．如圖所示的電路中，電源電壓為12V不變，定值電阻R的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R′上標(biāo)有“20Ω，2A”字樣，當(dāng)開關(guān)S閉合后，滑片P從最右端往左移動(dòng)過程中，下列說法正確的是（　　）

• A． 電流表示數(shù)逐漸變小
• B． 電壓表示數(shù)不變
• C． 當(dāng)滑片P在R′最右端時(shí)，電流表示數(shù)為0.4A，R′的功率為3.2W
• D． 當(dāng)滑片P在R′的中間位置時(shí)，電路的總功率為3.6W

Answer 1

分析 由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)，電壓表測R′兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）根據(jù)滑片的移動(dòng)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R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；
（2）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑片P在R′的最右端時(shí)電路中的電流，再根據(jù)P=I²R求出R′的功率；
（3）先根據(jù)歐姆定律求出當(dāng)滑片P在R′的中間位置時(shí)電路電流，然后根據(jù)P=UI求出電路的總功率．

解答 解：由電路圖可知，定值電阻R與滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)，電壓表測R′兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，R′的滑片從右端往左移動(dòng)的過程中，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，故A錯(cuò)誤；
由U=IR可知，定值電阻R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(dòng)變阻器R′兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑片P在R′的最右端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻最大；
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電路中電流表的示數(shù)：I=$\frac{U}{R+R′}$=$\frac{12V}{10Ω+20Ω}$=0.4A，
R′的功率：P′=I²R′=（0.4A）²×20Ω=3.2W，故C正確；
（3）當(dāng)滑片P在R′的中間位置時(shí)，電路中的電流：I′=$\frac{U}{R+\frac{1}{2}R′}$=$\frac{12V}{10Ω+\frac{1}{2}×20Ω}$=0.6A；
電路的總功率：P=UI′=12V×0.6A=7.2W，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評 本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析和串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律以及功率計(jì)算公式的應(yīng)用，要注意電壓表不測帶電源用電器兩端的電壓．