题目内容

19．如图所示，电源两端电压保持不变，R0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，电路消耗的总功率变大
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，电压表示数变小，电流表示数变大
D．只闭合S1，滑片P从中点向右移动一段距离，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小

分析 （1）只闭合S1且滑片P置于中点时，R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，滑动变阻器与定值电阻R0并联，电压表测电源电压，电流表测通过滑动变阻器的电流，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，根据电阻电阻的串联判断电流表所测电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知通过电流表示数的变化，利用P=UI可知电路消耗的总功率的变化；
（2）只闭合S1，滑片P从中点向右移动时，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化，根据串联电路的特点和欧姆定律结合R0的阻值判断电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变化．

解答 解：（1）将滑片P置于滑动变阻器的中点，只闭合S1时，等效电路图如图1所示：
滑片P不动，断开S1，闭合S2、S3时，等效电路图如图2所示：

因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的示数变大，
两图中，电流表均测通过滑动变阻器的电流，
因变阻器两端的电压增大，变阻器接入电路的阻值不变（滑片P不动），
实验，由I=$\frac{U}{R}$可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表示数变大，故B正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故A正确；
（2）只闭合S1时，等效电路图如图1所示，
滑片P从中点向右移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
由U=IR可知，R0两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C正确；
设滑片P从中点向右移动一段距离前后电路中的电流分别为I1、I2，
由串联电路的电压规律和欧姆定律可得，滑片移动前后电压表的示数分别为：
UV=U-U0=U-I1R0，UV′=U-U0′=U-I2R0，
则电压表示数的变化量：
△UV=UV-UV′=（U-I1R0）-（U-I2R0）=（I2-I1）R0=△IR0，
所以$\frac{△{U}_{V}}{△I}$=R0，则电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故D错误．
故选ABC．

点评 本题考查了电路图的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关断开和闭合时电路连接方式的判断．

练习册系列答案
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（1）请你用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整．
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（3）排除故障后，闭合开关，测量小灯泡额定功率，移动变阻器的滑片P，眼睛应先注视表的示数，使小灯泡正常发光，如果此时电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为0.75W．
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