Question

13．如圖所示的電路，電源電壓恒為6V，燈泡L₁標有“6V 3W”，燈泡L₂標有“6V 6W”．下列說法正確的是（　�。�

• A． 開關S、S₁、S₂均閉合，調節(jié)變阻器的滑片，可讓兩盞燈同時正常發(fā)光
• B． 開關S、S₁、S₂均閉合，把變阻器的滑片放在a端不動，如果斷開S₁，電壓表和電流表的示數均變小
• C． 如果讓變阻器滑片滑到中點不動，只閉合開關S、S₁時，電壓表的示數比只閉合S、S₂時電壓表的示數小
• D． 只閉合S、S₁時，變阻器滑片滑到b點時，整個電路消耗的功率最小

Answer 1

分析 （1）開關S、S₁、S₂均閉合，L₁與L₂并聯后再與滑動變阻器串聯，電壓表測并聯部分的電壓，電流表測干路電流，當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，兩燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，兩燈泡同時正常發(fā)光；
（2）開關S、S₁、S₂均閉合，把變阻器的滑片放在a端不動時，兩燈泡并聯，電壓表測電源的電壓，電流表測干路電流，根據電源的電壓可知斷開S₁時電壓表示數的變化，根據并聯電路的電流特點可知干路電流的變化；
（3）根據P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出兩電阻的電阻，然后比較兩燈泡電阻的關系，如果讓變阻器滑片滑到中點不動，只閉合開關S、S₁時，滑動變阻器與L₁串聯，電壓表測L₁兩端的電壓；只閉合S、S₂時，滑動變阻器與L₂串聯，電壓表測L₂兩端的電壓，根據串聯電路的分壓特點可知兩燈泡兩端的電壓關系，然后比較電壓表的示數關系；
（4）兩燈泡中電阻較大的燈泡與滑動變阻器的阻值串聯時電路中的總電阻最大，根據P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知整個電路消耗的功率最�。�

解答 解：電路的等效電路圖如下圖所示：

（1）開關S、S₁、S₂均閉合，L₁與L₂并聯后再與滑動變阻器串聯，電壓表測并聯部分的電壓，電流表測干路電流，
當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，兩燈泡兩端的電壓和額定電壓相等，同時能正常發(fā)光，故A正確；
（2）開關S、S₁、S₂均閉合，把變阻器的滑片放在a端不動時，兩燈泡并聯，電壓表測電源的電壓，電流表測干路電流，
因電源的電壓不變，
所以，斷開S₁時，電壓表的示數不變，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流變小，即電流表的示數變小，故B錯誤；
（3）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，兩電阻的電阻分別為：
R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，R₂=$\frac{{{U}_{2}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω，
如果讓變阻器滑片滑到中點不動，只閉合開關S、S₁時，滑動變阻器與L₁串聯，電壓表測L₁兩端的電壓；
只閉合S、S₂時，滑動變阻器與L₂串聯，電壓表測L₂兩端的電壓，
因串聯電路中電阻越大分得的電壓越大，且R₁＞R₂，
所以，只閉合開關S、S₁時電壓表的示數比只閉合S、S₂時電壓表的示數大，故C錯誤；
（4）因R₁＞R₂，
所以，只閉合S、S₁時，變阻器滑片滑到b點時，L₁與滑動變阻器的最大阻值串聯，電路中的總電阻最大，
由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，整個電路消耗的功率最小，故D正確．
故選AD．

點評 本題考查了串并聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的靈活應用以及電路的動態(tài)分析，分析好開關閉合、斷開時電路的連接方式是解題的關鍵．