如图所示,定值电阻R0和可变电阻器R组成串联电路,电源电压保持不变,如果可变电阻器R的阻值减为原来的时,电压表的读数由U0增加到2U0,则下列说法中正确的是
A.流过可变电阻器R的电流增大为原来的2倍
B.可变电阻器R消耗的电功率增加为原来的4倍
C.可变电阻器R两端的电压减小为原来的
D.若可变电阻器R的阻值减小到零,那么电压表的示数变为3U0
试题答案
AC
试题解析
由电路图可知,电阻R0与可变电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
(1)根据欧姆定律和串联电路的电流特点分别求出通过可变电阻器R的电流,进一步得出两者的关系;
(2)根据P=I2R分别求出可变电阻器R消耗的电功率,即可得出电功率增加的倍数;
(3)根据欧姆定律求出此时可变电阻两端的电压,即可得出可变电阻器R两端的电压减小为原来的倍数;
(4)根据电源的电压不变得出等式即可求出R0与R之间的关系,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压,即可得出可变电阻器R的阻值减小到零时,电压表的示数.
解答:由电路图可知,电阻R0与可变电阻R串联,电压表测R0两端的电压;
A、可变电阻器的阻值为R时,根据欧姆定律可得电路中的电流I=,
可变电阻的阻值为R时,R0两端的电压为2U0,则电路中的电流I′==2I,
所以,流过可变电阻器R的电流增大为原来的2倍,故A正确;
B、可变电阻器的阻值为R时,可变电阻消耗的电功率PR=I2R,
可变电阻的阻值为R时,可变电阻消耗的电功率PR′=(I′)2×R=(2I)2×R=I2R=PR,
所以,可变电阻器R消耗的电功率增加为原来的倍,故B不正确;
C、可变电阻器的阻值为R时,可变电阻两端的电压UR=IR,
可变电阻的阻值为R时,可变电阻两端的电压UR′=I′×R=2I×R=IR=UR,
所以,可变电阻器R两端的电压减小为原来的,故C正确;
D、可变电阻器的阻值为R时,电源的电压U=I(R0+R),
可变电阻的阻值为R时,电源的电压U=I′(R0+R)=2I(R0+R),
∵电源的电压不变,
∴R=3R0,
电源的电压U=I(R0+R)=I(R0+3R0)=4IR0=4U0,
所以可变电阻器R的阻值减小到零时,电压表的示数为4U0,故D不正确.
故选AC.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,得出两种情况下电路中的电流关系是解决本题的关键.
