Question

2．如圖所示，電源電壓保持不變，L是燈泡（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化），R為滑動變阻器，R′為定值電阻．下列說法正確的是（　�。�

• A． 三個開關(guān)都閉合，燈泡不亮，滑片P向右移動，電路的電功率將減小
• B． 只閉合開關(guān)S₁，滑動變阻器的滑片P向左移動，電壓表的示數(shù)變大，燈泡變亮
• C． 只閉合開關(guān)S₁，滑動變阻器的滑片P向左移動一段距離，電壓表與電流表的示數(shù)之比保持不變
• D． 先閉合開關(guān)S₁，再閉合開關(guān)S₂、S₃，電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)都增大

Answer 1

分析 （1）三個開關(guān)都閉合，R與R′并聯(lián)，燈泡L被短路，燈泡不亮，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知滑片移動時通過R′的電流不變，根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，利用P=UI可知電路電功率的變化；
（2）只閉合開關(guān)S₁時，R與L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓，根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化，根據(jù)P=UI可知燈泡實(shí)際功率的變化，進(jìn)一步可知亮暗的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化，進(jìn)一步可知電壓表與電流表的示數(shù)之比的變化；
（3）先閉合開關(guān)S₁時，R與L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓；再閉合開關(guān)S₂、S₃后，R與R′并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測干路電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)可知電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化．

解答 解：（1）三個開關(guān)都閉合，R與R′并聯(lián)，燈泡L被短路，燈泡不亮，
因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，
所以，滑片移動時通過R′的電流不變，
當(dāng)滑片P向右移動時，變阻器接入電路中的電阻變大，由I=$\frac{U}{R}$可知，通過R的電流變小，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流變小，
由P=UI可知，電路的電功率將減小，故A正確；
（2）只閉合開關(guān)S₁時，R與L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測變阻器R兩端的電壓，
當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時，接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大，
由U=IR可知，燈泡兩端的電壓變大，
因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小，
所以，由P=UI可知，燈泡的實(shí)際功率變大，燈泡變亮，
因串聯(lián)電路中總電壓等于分電壓之和，
所以，燈泡兩端的電壓變大，則R兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故B錯誤；
由電壓表的示數(shù)變小、電流表的示數(shù)變大可知，電壓表與電流表的示數(shù)之比變小，故C錯誤；
（3）先閉合開關(guān)S₁時，R與L串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓，
再閉合開關(guān)S₂、S₃后，R與R′并聯(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測干路電流，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，電壓表的示數(shù)增大，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，R與L串聯(lián)后的總電阻大于R與R′并聯(lián)后的總電阻，即電路中的總電阻變小，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電路中的電流增大，故D正確．
故選AD．

點(diǎn)評 本題考查了電路的動態(tài)分析，涉及到串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，分清開關(guān)閉合、斷開時電路的連接方式是關(guān)鍵．