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(guān)S、S₁、S₂均閉合，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，可讓兩盞燈同時正常發(fā)光
• B． 開關(guān)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(shù)均變小
• C． 如果讓變阻器滑片滑到中點不動，只閉合開關(guān)S、S₁時，電壓表的示數(shù)比只閉合S、S₂時電壓表的示數(shù)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(guān)S、S₁、S₂均閉合，L₁與L₂并聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測并聯(lián)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(guān)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(lián)，電壓表測電源的電壓，電流表測干路電流，根據(jù)電源的電壓可知斷開S₁時電壓表示數(shù)的變化，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流的變化；
（3）根據(jù)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(guān)系，如果讓變阻器滑片滑到中點不動，只閉合開關(guān)S、S₁時，滑動變阻器與L₁串聯(lián)，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(lián)，電壓表測L₂兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知兩燈泡兩端的電壓關(guān)系，然后比較電壓表的示數(shù)關(guān)系；
（4）兩燈泡中電阻較大的燈泡與滑動變阻器的阻值串聯(lián)時電路中的總電阻最大，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知整個電路消耗的功率最小．

解答 解：電路的等效電路圖如下圖所示：

（1）開關(guān)S、S₁、S₂均閉合，L₁與L₂并聯(lián)后再與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測并聯(lián)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(guān)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(lián)，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(shù)不變，
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，即電流表的示數(shù)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(guān)S、S₁時，滑動變阻器與L₁串聯(lián)，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(lián)，電壓表測L₂兩端的電壓，
因串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，且R₁＞R₂，
所以，只閉合開關(guān)S、S₁時電壓表的示數(shù)比只閉合S、S₂時電壓表的示數(shù)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(lián)，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(lián)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(guān)閉合、斷開時電路的連接方式是解題的關(guān)鍵．