如图所示,电源电压不变,a、b为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与R相同均为R0,当S1和S2闭合、S3...
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如图所示,电源电压不变,a、b为电压表或定值电阻,若为定值电阻,其阻值与R相同均为R0,当S1和S2闭合、S3断开时,电流表A1的示数为I0;再闭合S3,电流表A1的示数为2I0,下列说法正确的是( )
A.开关均闭合后,电路消耗的功率为2I02R0
B.开关均闭合后,a、b互换前后A2的示数之比为1:2
C.将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2,P从中点移到阻值最大端,变阻器消耗的功率变化量为I02R0
D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等。满足上述要求的电路连接方式有四种
【回答】
ABD
【解析】
当S1和S2闭合、S3断开时,R与b并联,电流表A1测干路的电流,其示数为I0;
再闭合S3,a、b、R并联,电流表A1测干路电流,其示数为2I0,若a为电压表,由并联电路中各支路*工作、互不影响可知,电流表A1的示数应为I0不变,不可能为2I0,
所以,a应为定值电阻,由并联电路的电流特点可知,通过a的电流和通过R的电流相等,则b应为电压表。
A.当S1和S2闭合、S3断开时,电路为R的简单电路,电流表A1测电路中的电流,如下图所示
由可得,电源的电压为
开关均闭合后,如下图所示
干路电流表A1的示数为2I0,则此时电路消耗的功率为
故A正确;
B.开关均闭合后,Ra与R并联,电流表A2测R支路的电流,其示数为I0;a、b互换后,Ra与R并联,如下图所示
此时电流表A2测两支路的电流之和,其示数为2I0,所以,a、b互换前后A2的示数之比为
I0:2I0=1:2
故B正确;
C.将最大阻值为R0的滑动变阻器与R串联,只闭合S1、S2时,R滑与R串联,等效电路图如下图所示
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流为
当滑片在中点时,电路中的电流为
变阻器消耗的功率为
当滑片移到阻值最大端时,电路中的电流为
变阻器消耗的功率为
变阻器消耗的功率变化量为
故C错误;
D.用最大阻值为R0的滑动变阻器替换a、b、R其中的一个,移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等,当滑动变阻器替换a后,移动滑片时,通过R的电流不变,则电流表A2的示数不变;当滑动变阻器替换R后,移动滑片时,通过a处定值电阻的电流不变,则电流表A3的示数不变,综上可知,滑动变阻器应替换电压表b,
①当S1闭合、S2和S3断开时,电路为滑动变阻器的简单电路,三电流表均测电路中的电流,如下图所示
因串联电路中各处的电流相等,所以移动滑片,三个电流表的示数均发生变化且变化量相等;
②当S1和S2闭合、S3断开时,滑动变阻器与R并联,电流表A1、A2均测干路电流,电流表A3测变阻器支路的电流,如下图所示
因并联电路中各支路*工作、互不影响,所以滑片移动时通过R的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;
③当S1和S3闭合、S2断开时,a定值电阻与滑动变阻器并联,电流表A1、A3均测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流,如下图所示
因并联电路中各支路*工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻a的电流不变,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;
④当S1、S2、S3均闭合时,Ra、R、滑动变阻器并联,如下图所示
电流表A1测干路电流,电流表A2测R与变阻器支路的电流之和,电流表A3测Ra与变阻器支路的电流之和,因并联电路中各支路*工作、互不影响,所以滑片移动时通过定值电阻Ra和R的电流不变,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,三电流表示数的变化量相等;综上可知,故D正确。
故选ABD。
知识点:电功率
题型:选择题
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