Question

3．如图所示，电源电压U，灯泡R₁阻值已知，滑动变阻器最大阻值为R₂，下列判断正确的是（　　）

• A． 只闭合开关S₁、S₃，滑片P左移，灯泡R₁亮度变亮
• B． 只闭合开关S₂，滑片P置于某点，电压表示数为U₁，则R₂阻值的求解思路为：
• C． 只闭合开关S₂，若滑片P右移：
• D． 只闭合开关S₁、S₃，滑片P置于最右端，则电路总功率：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）只闭合开关S₁、S₃，灯泡R₁与滑动变阻器R₂并联，根据并联电路的特点即可判断灯泡的亮度变化；
（2）只闭合开关S₂，灯泡R₁与滑动变阻器R₂串联，电压表测量灯泡两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出R₂连入电路的阻值；
（3）只闭合开关S₂，灯泡R₁与滑动变阻器R₂串联，若滑片P右移，R₂连入电路的电阻变大，根据串联电路的特点和和欧姆定律判断电压表的示数变化；
（4）只闭合开关S₁、S₃，灯泡R₁与滑动变阻器R₂并联，滑片P置于最右端，求出并联的总阻值，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出电路总功率．

解答 解：A、只闭合开关S₁、S₃，灯泡R₁与滑动变阻器R₂并联，由于并联电路中各用电器之间互不影响，所以滑片P左移，灯泡R₁亮度不变；故A错误；
B、只闭合开关S₂，根据欧姆定律可知：R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{\;}}{{I}_{2}}$，所以需要分别求出变阻器R₂两端的电压和通过R₂的电流，由于灯泡R₁与滑动变阻器R₂串联，根据串联电路电流处处相等的特点可知：I₂=I₁，由于电压表测量R₁两端的电压U₁，则灯泡R₁的电流I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$；根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：R₂两端的电压U₂=U-U₁，由此可知：
求出R₂连入电路的阻值思路是：故B错误；
C、只闭合开关S₂，灯泡R₁与滑动变阻器R₂串联，电压表测量R₁两端的电压U₁；若滑片P右移，则R₂连入电路的电阻变大，根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知总电阻变大；根据I=$\frac{U}{R}$可知电路中的电流I减小；由于串联电路电流处处相等，则I₁=I，由U₁=I₁R₁可知电压表的示数变小；所以电压表示数变化的判断过程为：故C错误；
D、只闭合开关S₁、S₃，灯泡R₁与滑动变阻器R₂并联，滑片P置于最右端，滑动变阻器连入电路阻值为R₂，则并联的总阻值R=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$，所以电路总功率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正确．
故选D．

点评 本题考查对串并联电路特点、欧姆定的应用和功率的计算，重点考查解答思路的分析，所以本题熟练掌握基础知识是关键．