解题思路:分析电路图知:定值电阻与滑动变阻器串联,但电源电压以及滑片移动距离s后滑阻的阻值变化没有告诉,应分步解答:
①先求电源电压;可从滑片P位于滑阻中点时入手,已知的条件有:定值电阻两端的电压、定值电阻的阻值、滑阻的阻值,根据串联分压及欧姆定律不难解出电源电压;
②确定滑片移动距离s时,滑阻的阻值变化值;此时要从“滑片从中点向b端移动距离s”的条件入手解答,思路同①,先确定干路电流,然后由电源电压、定值电阻两端的电压确定滑阻两端的电压,从而求出此时滑动变阻器连入电路的阻值,进而能确定滑片移动距离s时滑阻的阻值变化值;
③根据②的结论,先求出“滑片从中点向a端移动距离s后”滑阻的阻值,电源电压和定值电阻的阻值已知,根据欧姆定律解答即可.
滑片P置于滑动变阻器的中点时,接入电路的电阻为最大阻值10Ω的一半,根据欧姆定律可得
I=[U/R]=[8V/4Ω]=2A;
UP=IRP=2A×5Ω=10V;
电源电压:U0=U+UP=8V+10V=18V.
当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V
I′=[U′/R]=[6V/4Ω]=1.5A;
UP′=U0-U=18V-6V=12V;
RP′=
UP′
I=[12V/1.5A]=8Ω.
所以移动距离s,电阻变化3Ω,当滑片从中点向a端移动距离s后,接入电路的电阻变为2Ω.
I″=
U0
R+RP″=[18V/4Ω+2Ω]=3A;
U″=I″R=3A×4Ω=12V.
所以A,B,C错误,D正确.
故选D.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用.
考点点评: 此题的难点在于电源电压以及滑片移动后的阻值没有直接告知,给解题带来了一定的难度;应把握住关键条件,将题目分段解决.