Question

5．如圖所示電路，電源電壓及小燈泡電阻保持不變，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 只閉合S，滑片向左滑動，電壓表、電流表的示數都變大
• B． 閉合S、S_|和S₂，滑片向左滑動，電壓表與電流表的比值變大
• C． 只閉合S，滑片在A端，電壓表、電流表的示數為U、I；再閉合S₁，電壓表、電流表的示數都不變
• D． 閉合S、S₁，滑片在A端，電壓表、電流表的示數為U、I；再閉合S₂，電壓表、電流表的示數都變大

Answer 1

分析 （1）只閉合S時，滑動變阻器與燈泡串聯(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，根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中的電流的變化和燈泡兩端的電壓變化，根據串聯(lián)電路的電壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓變化；
（2）閉合S、S₁和S₂時，R₁與滑動變阻器并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測變阻器支路的電流，根據滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律結合變阻器的阻值判斷電壓表與電流表的比值變化；
（3）只閉合S，滑片在A端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(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；再閉合S₁后，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)后再與R₁并聯(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，根據并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知兩電表示數的變化；
（4）閉合S、S₁，滑片在A端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)后再與R₁并聯(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；再閉合S₂后，燈泡被短路，R₁與滑動變阻器并聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測變阻器支路的電流，根據電阻的串聯(lián)可知變阻器支路電阻的變化，根據歐姆定律可知該支路的電流變化和電壓表示數的變化．

解答 解：（1）只閉合S時，滑動變阻器與燈泡串聯(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，
滑片向左滑動，變阻器接入電路中的阻值變大，電路中的總電阻變大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變小，即電流表的示數變小，
由U=IR可知，燈泡兩端的電壓變小，
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大，即電壓表的示數變大，故A錯誤；
（2）閉合S、S₁和S₂時，R₁與滑動變阻器并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測變阻器支路的電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且滑片向左滑動，變阻器接入電路中的阻值變大，
所以，由R=$\frac{U}{I}$可知，電壓表與電流表的比值等于變阻器接入電路中的電阻，
所以電壓表與電流表的比值變大，故B正確；
（3）只閉合S，滑片在A端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(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；
再閉合S₁后，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)后再與R₁并聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測滑動變阻器支路中的電流；
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，電壓表、電流表的示數都不變，故C正確；
（4）閉合S、S₁，滑片在A端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)后再與R₁并聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓（根據串聯(lián)分壓原理可知，電壓表示數小于電源電壓U），電流表測滑動變阻器支路中的電流，該支路的電流I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑大}}$；
再閉合S₂后，燈泡被短路，滑動變阻器的最大阻值與R₁并聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓（等于電源電壓U），電流表測變阻器支路的電流，電流表示數I′=$\frac{U}{{R}_{滑大}}$；
比較可知，電壓表示數變大，電流表的示數變大，故D正確．
故選BCD．

點評 本題考查了電路的動態(tài)分析，涉及到串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用，分清開關閉合、斷開時電路的連接方式和電表所測的電路元件是關鍵．