更新时间:作者:小小条
如图所示,电源电压及灯丝电阻保持不变。当闭合开关S₁、滑动变阻器的滑片P在中点时,小灯泡正常发光。再闭合开关S₂,则下列说法正确的是
A. 电压表的示数变小

B. 整个电路的电功率变大
C. 通过电阻R₁的电流变化量小于通过滑动变阻器的电流变化量
D. 要使灯L正常发光,应向b端移动滑动变阻器滑片
题目分析
本题是一个关于电路动态分析的电学问题。电压表测滑动变阻器两端电压。需要分析各选项中电压、电功率、电流变化以及使灯泡正常发光时滑片的移动情况。
解题过程
选项A分析:
- 闭合开关S₁时,灯泡L与滑动变阻器串联;再闭合开关S₂,电阻R₁与滑动变阻器并联后再与灯泡L串联。
- 并联电阻的总电阻小于其中任何一个分电阻,所以灯泡与定值电阻的并联的总电阻小于原来灯泡电阻,此时整个电路的总电阻变小。
- 根据欧姆定律 I = U/R总 (U为电源电压,R为总电阻),电源电压不变,总电阻变小,电路中的总电流变大。
- 滑动变阻器的电阻没变,根据 U = IR ,滑动变阻器两端的电压变大。A选项错误。
选项B分析:
- 根据 P = UI (U为电源电压,I为总电流),电源电压不变,总电流变大,所以整个电路的电功率变大,B选项正确。
选项C分析:
- 设只闭合S₁时,通过滑动变阻器的电流为 I滑₁,且I滑₁=IL ₁,此时电路中没有R₁,即通过R₁的电流为0;再闭合S₂后,通过滑动变阻器的电流为 I滑₂,通过电阻R₁的电流为 I1 ,通过灯泡电流为IL₂,总电流为 I= I滑₂= I1+IL₂,∴IL₂= I滑₂- I1。
因为总电流变大,∴IL₂<IL ₁,即I滑₂- I1<I滑₁,解这个不等式得I滑₂- I滑₁<I1,通过滑动变阻器的电流变化量为 ⊿I滑= I滑₂-I滑₁,通过电阻R₁的电流变化量 ⊿I1 = I1,即⊿I滑<⊿I1,也就是通过电阻R₁的电流变化量大于通过滑动变阻器的电流变化量,C选项错误。
选项D分析:
- 再闭合开关S₂后,整个电路总电阻变小,总电流变大,滑动变阻器两端电压变大,灯泡两端电压变小。
- 要使灯L正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向a端移动,D选项错误。
最终答案B
电路动态分析的核心技巧
1. 识别电路连接方式
- 首先判断用电器是串联还是并联
- 明确开关闭合、断开时电路的变化
- 确定电压表、电流表测量的对象
2. 从电阻变化入手
- 滑动变阻器:滑片向a端移动,接入电阻变小;向b端移动,接入电阻变大
- 并联电阻:增加并联支路,总电阻变小;减少支路,总电阻变大
- 总电阻变化决定总电流的变化
3. 分析电流变化
-欧姆定律 公式I = U/R ,电功率公式P=UI
- 电源电压U不变时,总电阻 R总变小 → 总电流I变大
- 反之,总电阻变大 → 总电流变小
4. 分析电压变化
- 串联电路:用 U = IR 判断定值电阻的电压变化
- 用 U滑= U- U定判断滑动变阻器的电压变化
- 并联电路:各支路电压等于电源电压,保持不变
5.特殊结论记忆
- 串联电路中,电阻越大,分得的电压越大
- 并联电路中,电阻越大,分得的电流越小
掌握这些技巧,再复杂的电路动态变化也能轻松解决
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