Question

5．如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變，定值電阻R₁的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值為50Ω．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到a端的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小
• B． 電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大
• C． 電流表的示數(shù)變化范圍為0.1A～0.6A
• D． 電壓表的示數(shù)變化范圍為2V～6V

Answer 1

分析 由電路圖可知，電阻R₁和滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流．
（1）根據(jù)滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)可知電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律求出電路中電流的變化和電壓表的示數(shù)變化；
（2）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)分別求出當(dāng)滑片在a端、b端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)，進(jìn)而得出兩表示數(shù)的變化范圍．

解答 解：由電路圖可知，電阻R₁和滑動(dòng)變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測(cè)R₁兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流．
（1）當(dāng)滑片由b端移到a端的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的阻值變小，電路中的總電阻變�。�
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，即電流表示數(shù)變大，由U=IR可知，R₁兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，故AB錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)滑片在b端時(shí)，R₁、R₂的最大阻值串聯(lián)，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的最小電流：I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω+50Ω}$=0.1A，
電壓表的最小示數(shù)：U₁=IR₁=0.10A×10Ω=1V；
當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中只有R₁，電路中的電流最大，電壓表的示數(shù)最大，
此時(shí)電路中的最大電流：I=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A，
R₁兩端電壓為電源電壓，電壓表示數(shù)為6V，
故滑片由b端移到a端的過(guò)程中，電流表的示數(shù)變化范圍是0.1A～0.6A，故C正確；
電壓表的示數(shù)變化范圍是1V～6V，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算，關(guān)鍵是滑動(dòng)變阻器處于不同位置時(shí)對(duì)電路影響的分析．很多物理情景是一個(gè)變化的過(guò)程，對(duì)此類問(wèn)題一定要把它分解成兩個(gè)狀態(tài)，然后對(duì)兩個(gè)狀態(tài)分別進(jìn)行分析，分析時(shí)一定要明確哪些量是不變的、是已知的．哪些量是變化的．