题目内容

1.如图所示的电路中,电源电压保持不变.R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻.闭合开关S,将滑片P由a端向b端滑动一段距离后,电压表V1、V2示数变化的大小分别为△U1、△U2,电流表示数变化的大小为△I.下列判断正确的是(  )
A.△U2大于△U1
B.电压表V1示数变大、电压表V2示数变小,电流表示数变大
C.$\frac{△{U}_{2}}{△I}$与$\frac{△{U}_{1}}{△I}$的差值等于R1
D.R2和R3消耗的电功率的和增加了△U2•△I

分析 分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题.

解答 解:由图示电路图可知,三个电阻串联,电流表测电路电流,电压表V1测R1、R2两端电压,电压表V2测电阻R2、R3两端电压,
A、由图示电路图可知,△U2-△U1=△UR1-△UR3,滑片向右移动过程中,R1两端电压减小,R3两端电压增大,R1两端电压的减小量等于R2、R3两端电压的增加量之和,则△UR1>△UR3,△U2-△U1>0,△U2>△U1,故A正确;
B、滑片向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流增大,电压表V1示数变小、电压表V2示数变大,故B错误;
C、$\frac{△{U}_{2}}{△I}$=R2+R3,$\frac{△{U}_{1}}{△I}$=R3,简化得二者的差值等于R2,故C错误;
D、滑片向右移动过程中,电路电流增大,R2和R3消耗的电功率的和增加量△P=I′2(R2+R3)-I2(R2+R3)=(I′2-I2)(R2+R3)≠△U2•△I,故D错误;
故选:A.

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用;难点是会把电压和电流的比值转化为电阻的大小来判断比值的变化.

练习册系列答案
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12.小明与同学们在树荫下玩耍时发现:地上有许多圆形的和非圆形的光斑.小明认为:小孔成的是太阳的像,应该是圆形的,怎么会出现非圆形的呢?小强猜想:非圆形的光斑可能是由于小孔离地面太近造成的.小林猜想;非圆形的光斑可能是由于小孔太大造成的;为此他们进行了下列实验:
①在卡片纸上挖一方形小孔,在地面上放一白纸作为光屏;让太阳光穿过小孔,移动卡片纸,在光屏上形成圆形光斑;测出卡片纸离光屏的距离为s;
②让卡片纸逐渐靠近光屏,发现像由圆形慢慢变成方形;
③保持卡片纸离光屏的距离s不变,逐渐增大方形孔,发现像由圆形慢慢变成方形.
(1)请你再举出运用这种研究方法的一个例子探究电流与电压、电阻关系实验.通过以上探究证实了两人(小强/小林/两人)的猜想是正确的.
(2)小明通过进一步实验发现:当小方孔的边长一定时,若卡片纸到地面的距离大于某一个值(通常称为临界值)时,光斑是圆形;而当卡片纸到地面的距离小于临界值时,光斑开始变成方形,且通过实验收集了如表所示数据.
小方孔的边长a/cm0.20.40.60.8
临界值s/cm83272128
通过数据分析可知:临界值s和小方孔的边长a之间的数量关系为s=200a2,如果小方孔的边长为1.0cm,则卡片纸到地面的距离至少为200 cm时才能看到圆形的光斑.

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