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...
问题详情：
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
【解答】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I＝
可得，电源的电压U＝I0R0，
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P＝U×2I0＝I0R0×2I0＝2I02R0，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I＝
，
则变阻器消耗的电功率：
P滑＝I2R滑＝（
）2R滑＝
＝
＝
＝
，
当R滑＝R＝R0时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则P滑大＝
＝
＝
I02R0，
滑片P位于中点时，变阻器消耗的电功率最小，则P滑小＝（
）2R滑＝（
）2×
R0＝
I02R0，
所以，变阻器消耗的功率变化量：
△P滑＝P滑大﹣P滑小＝
I02R0﹣
I02R0＝
I02R0，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，D正确。
故选：ABD。
【分析】由题意可知，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；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，根据并联电路中各支路*工作、互不影响可知电流表A1的示数应变，据此可知a为定值电阻，根据并联电路的特点结合通过a的电流和通过R的电流关系判断出b应为电压表。
（1）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，根据欧姆定律求出电源的电压，开关均闭合后电流表A1测干路电流，根据P＝UI求出电路消耗的功率；
（2）开关均闭合后，Ra与R并联，电流表A2测R支路的电流；a、b互换后，Ra与R并联，电流表A2测两支路的电流之和，据此求出a、b互换前后A2的示数之比；
（3）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，根据电阻的串联和欧姆定律表达出电路中的电流，根据P＝UI＝I2R表示出变阻器消耗的电功率，据此表达式判断出变阻器消耗的最大和最小功率并求出其大小，然后求出变阻器消耗的功率变化量；
（4）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，据此分析滑动变阻器替换的电路元件和符合要求的电路连接方式。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，正确的判断a、b电路元件的种类和电路的连接方式以及电表所测的电路元件是关键。
知识点：电功率
题型：多项选择
