Question

3．如圖所示，電源電壓U，燈泡R₁阻值已知，滑動變阻器最大阻值為R₂，下列判斷正確的是（　　）

• A． 只閉合開關S₁、S₃，滑片P左移，燈泡R₁亮度變亮
• B． 只閉合開關S₂，滑片P置于某點，電壓表示數(shù)為U₁，則R₂阻值的求解思路為：
• C． 只閉合開關S₂，若滑片P右移：
• D． 只閉合開關S₁、S₃，滑片P置于最右端，則電路總功率：P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{U}^{2}}{\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}}$=$\frac{{U}^{2}（{R}_{1}+{R}_{2}）}{{R}_{1}{R}_{2}}$

Answer 1

分析 （1）只閉合開關S₁、S₃，燈泡R₁與滑動變阻器R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點即可判斷燈泡的亮度變化；
（2）只閉合開關S₂，燈泡R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測量燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律即可求出R₂連入電路的阻值；
（3）只閉合開關S₂，燈泡R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，若滑片P右移，R₂連入電路的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和和歐姆定律判斷電壓表的示數(shù)變化；
（4）只閉合開關S₁、S₃，燈泡R₁與滑動變阻器R₂并聯(lián)，滑片P置于最右端，求出并聯(lián)的總阻值，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出電路總功率．

解答 解：A、只閉合開關S₁、S₃，燈泡R₁與滑動變阻器R₂并聯(lián)，由于并聯(lián)電路中各用電器之間互不影響，所以滑片P左移，燈泡R₁亮度不變；故A錯誤；
B、只閉合開關S₂，根據(jù)歐姆定律可知：R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{\;}}{{I}_{2}}$，所以需要分別求出變阻器R₂兩端的電壓和通過R₂的電流，由于燈泡R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等的特點可知：I₂=I₁，由于電壓表測量R₁兩端的電壓U₁，則燈泡R₁的電流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$；根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：R₂兩端的電壓U₂=U-U₁，由此可知：
求出R₂連入電路的阻值思路是：故B錯誤；
C、只閉合開關S₂，燈泡R₁與滑動變阻器R₂串聯(lián)，電壓表測量R₁兩端的電壓U₁；若滑片P右移，則R₂連入電路的電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知總電阻變大；根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知電路中的電流I減��；由于串聯(lián)電路電流處處相等，則I₁=I，由U₁=I₁R₁可知電壓表的示數(shù)變�。凰�以電壓表示數(shù)變化的判斷過程為：故C錯誤；
D、只閉合開關S₁、S₃，燈泡R₁與滑動變阻器R₂并聯(lián)，滑片P置于最右端，滑動變阻器連入電路阻值為R₂，則并聯(lián)的總阻值R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，所以電路總功率P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{{U}^{2}}{\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}}$=$\frac{{U}^{2}（{R}_{1}+{R}_{2}）}{{R}_{1}{R}_{2}}$，故D正確．
故選D．

點評 本題考查對串并聯(lián)電路特點、歐姆定的應用和功率的計算，重點考查解答思路的分析，所以本題熟練掌握基礎知識是關鍵．