Question

2．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器，r＜R₁，C为电容器，、为理想电流表和理想电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

• A． 电压表示数变小，电流表示数变小
• B． 电容器C所带电荷量增多
• C． 电源的输出功率增大，效率降低
• D． a点的电势升高

Answer 1

分析 在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R₁两端电压的变化，即可知道电压表读数的变化．电容器C的电压等于电阻R₂两端的电压，分析并联部分电压的变化，即知道电容器的电压如何变化，根据干路电流与通过R₂的电流变化情况，分析电流表的变化．根据内外电阻的关系，分析电源的输出功率如何变化．a点的电势等于R₂两端的电压．

解答 解：ABD、在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R₁两端电压增大，则电压表示数变大．
电阻R₂两端的电压U₂=E-I（R₁+r），I增大，则U₂变小，电容器板间电压变小，其带电量减小．
根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R₂两端的电压，U₂变小，则a点的电势降低，通过R₂的电流I₂减小，通过电流表的电流I_A=I-I₂，I增大，I₂减小，则I_A增大．即电流表示数变大．故ABD错误．
C、据题：r＜R₁，当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大．电源的效率 η=$\frac{UI}{EI}$×100%=$\frac{U}{E}$×100%，路端电压U减小，则电源的效率降低，故C正确．
故选：C

点评 本题是电路动态变化分析问题，要抓住不变量：电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值不变，进行分析．根据电流方向判断电势高低，由电压的变化判断电势的变化．