Question

如图所示电路，闭合开关S后，电流表和电压表的示数均不为零，且R₁＞R₂．在滑动变阻器的滑动片向右滑动的过程中，以下说法正确的是（ ）

A．电源效率变低
B．R₁消耗的电功率变大
C．R₂和R₃消耗的电功率之和变小
D．电流表读数变小，电压表读数变大

Answer

首先认识电路的结构：变阻器R3与电阻R2并联后与R1串联，根据变阻器滑片移动的方向，分析变阻器接入电路的电阻如何变化，确定路端电压的变化，根据效率的含义分析效率如何变化．根据干路电路的变化，判断R1消耗的电功率的变化．采用等效的方法，将R1看成电源的内阻，分析R2和R3消耗的电功率之和如何变化．
【解析】
在滑动变阻器的滑动片向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流I减小，电源的内电压U′减小，路端电压U增大，电源的效率η=×100%=，可知，路端电压增大，电源的效率变高．I减小，R1消耗的电功率P1=I2R1，则知P1变小．同时由欧姆定律可知R1的电压变小，因路端电压U增大，则R2的电压变大，电压表读数变大，通过R2的电流变大，故通过变阻器的电流减小，电流表读数变小．
R1看成电源的内阻，因R1＞R2，等效电源的内阻大于外电阻，根据电源的内电阻与外电阻相等时，电源的输出功率最大可知，变阻器R3与电阻R2并联电阻增大，等效电源的输功率增大，即R2和R3消耗的电功率之和变大．故D正确，ABC错误．
故选D