题目内容

16.如图所示电路,R1>R2,当闭合S1断开S2,滑动变阻器的滑片P放在变阻器的中点时,电压表的示数为U0.关于此电路的下列说法中,正确的是(  )
A.闭合S1断开S2时,若滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表的示数将小于U0
B.断开S1闭合S2,同时滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数可能等于U0
C.同时闭合S1、S2,向右滑动变阻器的滑片,电压表的示数可能等于U0
D.断开S1闭合S2,若使电压表的示数还等于U0,则滑动变阻器的滑片P向左移动

分析 首先分析当闭合S1断开S2,滑动变阻器的滑片P放在变阻器的中点时,R1和变阻器的$\frac{1}{2}$R串联在电路中,电压表测量的是电阻R1两端的电压;
然后逐项分析当开关状态变化时电路的连接情况,根据欧姆定律和串联电路的特点分析.

解答 解:由题意可知,当闭合S1断开S2,滑动变阻器的滑片P放在变阻器的中点时,R1和变阻器的$\frac{1}{2}$R串联在电路中,电压表测量的是电阻R1两端的电压;
则电压表示数U0=IR1=$\frac{U}{{R}_{1}+\frac{1}{2}R}$R1;
A、当闭合S1断开S2,滑动变阻器的滑片P向左移动,变阻器连入电路的电阻变小;电源电压不变,由欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变大;因R1为定值电阻,由U=IR可知,电压表示数变大,大于U0,故A选项错误;
B、若断开S1闭合S2,则R2和变阻器$\frac{1}{2}$R的阻值串联,电压表测量的是电阻R2两端的电压;根据串联电路的分压特点$\frac{{U}_{2}}{{U}_{0}}=\frac{{R}_{2}}{{R}_{0}}$可知,变阻器的阻值不变,R1>R2,所以电阻R2两端的电压小于U0;滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值变大,电阻R2两端的电压会继续减小,则电压表的示数减小;不可能等于U0,故B选项错误.
C、若同时闭合S1、S2,因R1、R2短路,电压表短路,只有滑动变阻器连入,则无论滑动变阻器的滑片怎样移动,电压表的示数为0,不可能等于U0,故C选项错误.
D、若断开S1闭合S2,因R1>R2,若滑动变阻器的滑片P继续向右移动,根据串联电路的分压特点可知:电阻R2两端的电压会减小,则电压表的示数减小;若使电压表的示数还等于U0,则根据U2=I2R2可知:电流变大,滑动变阻器的阻值变小,即滑动变阻器的滑片P应向左移动,故D选项正确.
故选D.

点评 本题通过开关的闭合和断开,改变电路的连接方式,考查欧姆定律和串联电路电压特点的应用,是初中电学的典型习题,一定要熟练掌握.

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