Question

16．如圖所示電路，R₁＞R₂，當(dāng)閉合S₁斷開S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P放在變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為U₀．關(guān)于此電路的下列說法中，正確的是（　�。�

• A． 閉合S₁斷開S₂時(shí)，若滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，電壓表的示數(shù)將小于U₀
• B． 斷開S₁閉合S₂，同時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，電壓表的示數(shù)可能等于U₀
• C． 同時(shí)閉合S₁、S₂，向右滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)可能等于U₀
• D． 斷開S₁閉合S₂，若使電壓表的示數(shù)還等于U₀，則滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)

Answer 1

分析 首先分析當(dāng)閉合S₁斷開S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P放在變阻器的中點(diǎn)時(shí)，R₁和變阻器的$\frac{1}{2}$R串聯(lián)在電路中，電壓表測量的是電阻R₁兩端的電壓；
然后逐項(xiàng)分析當(dāng)開關(guān)狀態(tài)變化時(shí)電路的連接情況，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)分析．

解答 解：由題意可知，當(dāng)閉合S₁斷開S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P放在變阻器的中點(diǎn)時(shí)，R₁和變阻器的$\frac{1}{2}$R串聯(lián)在電路中，電壓表測量的是電阻R₁兩端的電壓；
則電壓表示數(shù)U₀=IR₁=$\frac{U}{{R}_{1}+\frac{1}{2}R}$R₁；
A、當(dāng)閉合S₁斷開S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，變阻器連入電路的電阻變小；電源電壓不變，由歐姆定律I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大；因R₁為定值電阻，由U=IR可知，電壓表示數(shù)變大，大于U₀，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、若斷開S₁閉合S₂，則R₂和變阻器$\frac{1}{2}$R的阻值串聯(lián)，電壓表測量的是電阻R₂兩端的電壓；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)$\frac{{U}_{2}}{{U}_{0}}=\frac{{R}_{2}}{{R}_{0}}$可知，變阻器的阻值不變，R₁＞R₂，所以電阻R₂兩端的電壓小于U₀；滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的阻值變大，電阻R₂兩端的電壓會(huì)繼續(xù)減小，則電壓表的示數(shù)減��；不可能等于U₀，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤．
C、若同時(shí)閉合S₁、S₂，因R₁、R₂短路，電壓表短路，只有滑動(dòng)變阻器連入，則無論滑動(dòng)變阻器的滑片怎樣移動(dòng)，電壓表的示數(shù)為0，不可能等于U₀，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤．
D、若斷開S₁閉合S₂，因R₁＞R₂，若滑動(dòng)變阻器的滑片P繼續(xù)向右移動(dòng)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知：電阻R₂兩端的電壓會(huì)減小，則電壓表的示數(shù)減小；若使電壓表的示數(shù)還等于U₀，則根據(jù)U₂=I₂R₂可知：電流變大，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，即滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向左移動(dòng)，故D選項(xiàng)正確．
故選D．

點(diǎn)評 本題通過開關(guān)的閉合和斷開，改變電路的連接方式，考查歐姆定律和串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的應(yīng)用，是初中電學(xué)的典型習(xí)題，一定要熟練掌握．