Question

10．如图所示，开关s闭合后，将滑动变阻器的划片p从a端移动到b端的过程中，可能出现的现象是（　　）

• A． 灯泡的亮度由暗变亮
• B． 电流表A₁的示数先变小后变大
• C． 电压表v和电流表A的示数之比变小
• D． 电压表示数变化量与两电流表示数的差值之比不变．

Answer 1

分析 由图知，灯泡与R_aP部分并联再与R_bP部分串联，电流表A₁测R_aP的电流，电流表A测干路电流，电压表测R_bP两端电压，
（1）由P从a向b滑动过程中变阻器连入阻值的变化情况，判断并联部分总电阻的变化，由串联电路的分压原理可得灯泡两端电压变化，从而判断灯泡亮度变化；
（2）先判断出P在两端电流表A₁的示数，再判断出当R_aP=R_L时电路中电流与P在两端时的电流关系，由此判断出A₁的示数变化情况；
（3）根据欧姆定律可知，电压表V与电流表示数比大小等于R_bP部分的电阻，由滑片移动方向知R_bP部分的电阻变化，从而知两表示数比的变化；
（4）根据串联电路的电压特点分析电压表变化量等于灯泡电压变化，两电流表示数差大小等于灯泡电流，由欧姆定律分析可得结果．

解答 解：
A、由图知，灯泡与R_aP部分并联再与R_bp部分串联，电流表A₁测R_ap的电流，电流表A测干路电流，由P从a向b滑动过程中R_ap连入阻值增大，所以灯泡与R_ap并联部分电阻增大，R_bp部分连入电阻减小．
由串联电路的分压原理知，灯泡与R_ap并联部分分得电压增大，即灯泡两端电压增大，所以灯泡亮度由暗变亮，故A正确；
B、若变阻器总电阻为R，当P在左端时，灯泡短路，变阻器的最大值连入电路，由欧姆定律可得此时：I_A1=$\frac{U}{R}$，
当P在右端时，灯泡与R并联，由并联电路特点和欧姆定律可得此时：I_A1=$\frac{U}{R}$，
当P滑至R_aP=R_L时，并联部分总电阻：R_并=$\frac{1}{2}$R_ap，
此时I_A1=$\frac{1}{2}$I=$\frac{1}{2}$×$\frac{U}{\frac{1}{2}{R}_{ap}+{R}_{bp}}$=$\frac{1}{2}$×$\frac{U}{\frac{1}{2}{R}_{ap}+（R-\frac{1}{2}{R}_{ap}）}$=$\frac{U}{2R-{R}_{ap}}$，
$\frac{U}{R}$＞$\frac{U}{2R-{R}_{ap}}$，所以P由a向b滑动过程中，电流表A₁示数先变小后变大，故B正确；
C、由欧姆定律知，电压表V和电流表A的示数之比大小等于R_bP部分的电阻，滑片移动后，R_bP部分的电阻变小，所以两表比值变小，故C正确；
D、由串联电路的电压特点知，U_并+U_aP=U，电源电压一定，所以电压表的变化量，△U_V=△U_aP=△U_并=△U_灯，
由串联和并联电路的电流特点，I_灯+I_A=I_A1，所以I_A-I_A1=I_灯，
由欧姆定律可知，R_灯=$\frac{△{U}_{灯}}{{I}_{灯}}$=$\frac{△{U}_{V}}{{I}_{A}-{I}_{A1}}$，即电压表示数变化量与两电流表示数的差值之比不变，故D正确．
故选ABCD．

点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律的应用，要能正确分析滑片滑动过程中电路的连接方式以及电表所测物理量，结合电路特点综合分析判断，有一定难度．