某人设计了下图所示电路,电路中变阻器的总阻值与电阻R的阻值相同,电源电压恒定,当他将滑片P从a端滑到b端的过程中,所看到的现象是
A.安培表的示数逐渐变大
B.安培表的示数逐渐变小
C.安培表的示数先增大,然后减小到原值
D.安培表的示数先减小,然后增大到原值
解析:原电路等效为定值电阻R与滑动变阻器Pb段并联,然后再与滑动变阻器Pa段串联。电流表测量通过滑动变阻器Pb段的电流。现设电源电压为U,则
当滑片P在最右端时,R被短路,原电路用电器等效为只有滑动变阻器;当滑片P位于a端时,原电路等效为R与滑动阻器最大电阻并联。不难看出,此两种情况下,电流表的示数相等。都等于:
I= | U |
R滑 |
设P在滑动变阻器中央,则
Rpa=Rpb=R
Rpa=Rpb= | R |
2 |
Rpb与R的总电阻为:
R1= | R |
3 |
整个电路的电阻是:
R总= | 5R |
6 |
总电流是:
I总= | 6U |
5R |
Pa段的电压是:
Upa=IaRpa= | 3U |
5 |
Pb段的电压是:
Upb=U-Upa= | 2U |
5 |
通过电流表的电流大小是:
Ipb = | 2U | = | U |
5×2R | 5R |
显然:Ipb
故电流表示数先变小后变大。选项D正确。
答案:D
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