Question

5．如图所示电路，电源电压及小灯泡电阻保持不变，则下列说法正确的是（　　）

• A． 只闭合S，滑片向左滑动，电压表、电流表的示数都变大
• B． 闭合S、S_|和S₂，滑片向左滑动，电压表与电流表的比值变大
• C． 只闭合S，滑片在A端，电压表、电流表的示数为U、I；再闭合S₁，电压表、电流表的示数都不变
• D． 闭合S、S₁，滑片在A端，电压表、电流表的示数为U、I；再闭合S₂，电压表、电流表的示数都变大

Answer 1

分析 （1）只闭合S时，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，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的电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化；
（2）闭合S、S₁和S₂时，R₁与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表测变阻器支路的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律结合变阻器的阻值判断电压表与电流表的比值变化；
（3）只闭合S，滑片在A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；再闭合S₁后，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联后再与R₁并联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知两电表示数的变化；
（4）闭合S、S₁，滑片在A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联后再与R₁并联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；再闭合S₂后，灯泡被短路，R₁与滑动变阻器并联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测变阻器支路的电流，根据电阻的串联可知变阻器支路电阻的变化，根据欧姆定律可知该支路的电流变化和电压表示数的变化．

解答 解：（1）只闭合S时，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑片向左滑动，变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，
由U=IR可知，灯泡两端的电压变小，
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大，即电压表的示数变大，故A错误；
（2）闭合S、S₁和S₂时，R₁与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表测变阻器支路的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且滑片向左滑动，变阻器接入电路中的阻值变大，
所以，由R=$\frac{U}{I}$可知，电压表与电流表的比值等于变阻器接入电路中的电阻，
所以电压表与电流表的比值变大，故B正确；
（3）只闭合S，滑片在A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
再闭合S₁后，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联后再与R₁并联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测滑动变阻器支路中的电流；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电压表、电流表的示数都不变，故C正确；
（4）闭合S、S₁，滑片在A端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联后再与R₁并联，电压表测滑动变阻器两端的电压（根据串联分压原理可知，电压表示数小于电源电压U），电流表测滑动变阻器支路中的电流，该支路的电流I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑大}}$；
再闭合S₂后，灯泡被短路，滑动变阻器的最大阻值与R₁并联，电压表测变阻器两端的电压（等于电源电压U），电流表测变阻器支路的电流，电流表示数I′=$\frac{U}{{R}_{滑大}}$；
比较可知，电压表示数变大，电流表的示数变大，故D正确．
故选BCD．

点评 本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键．