Question

2．在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內電阻為r，R₁、R₂為定值電阻，R₃為滑動變阻器，r＜R₁，C為電容器，、為理想電流表和理想電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 電壓表示數變小，電流表示數變小
• B． 電容器C所帶電荷量增多
• C． 電源的輸出功率增大，效率降低
• D． a點的電勢升高

Answer 1

分析 在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器在路電阻減小，外電阻減小，根據歐姆定律分析干路電流如何變化和電阻R₁兩端電壓的變化，即可知道電壓表讀數的變化．電容器C的電壓等于電阻R₂兩端的電壓，分析并聯部分電壓的變化，即知道電容器的電壓如何變化，根據干路電流與通過R₂的電流變化情況，分析電流表的變化．根據內外電阻的關系，分析電源的輸出功率如何變化．a點的電勢等于R₂兩端的電壓．

解答 解：ABD、在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器在路電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流I增大，電阻R₁兩端電壓增大，則電壓表示數變大．
電阻R₂兩端的電壓U₂=E-I（R₁+r），I增大，則U₂變小，電容器板間電壓變小，其帶電量減小．
根據外電路中順著電流方向，電勢降低，可知，a的電勢大于零，a點的電勢等于R₂兩端的電壓，U₂變小，則a點的電勢降低，通過R₂的電流I₂減小，通過電流表的電流I_A=I-I₂，I增大，I₂減小，則I_A增大．即電流表示數變大．故ABD錯誤．
C、據題：r＜R₁，當外電路總電阻減小時，內外電阻更加接近，電源的輸出功率增大．電源的效率 η=$\frac{UI}{EI}$×100%=$\frac{U}{E}$×100%，路端電壓U減小，則電源的效率降低，故C正確．
故選：C

點評 本題是電路動態(tài)變化分析問題，要抓住不變量：電源的電動勢、內阻及定值電阻的阻值不變，進行分析．根據電流方向判斷電勢高低，由電壓的變化判斷電勢的變化．