如图所示,电源电压U=8V,内阻r=4Ω,电灯A的电阻为10Ω,电灯B的电阻为8Ω

电功电能 已结 1 407
张韡
张韡 2021-12-1 12:50

如图所示,电源电压U8V,内阻r4Ω,电灯A的电阻为10Ω,电灯B的电阻为8Ω,滑动变阻器的总电阻为6Ω。闭合开关S,当滑动触头Pa端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化),小科同学经分析得出以下四种判断:

电流表示数先减小后增大

电压表的示数先增大后减小

电灯A的亮度不断减小

电源的最大输出功率为4W

其中说法正确的是(  )

image.png

A①③                       B③④ 

C②③④                    D②④

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1条回答
  •  李玲
    李玲 (最佳回答者)
    2021-12-2 13:16

    答案:A

    解析:

    由电路图可知,电灯AaP部分的电阻并联、电灯BPb部分的电阻并联,然后它们并联,电流表测电路中的电流,电压表测电源外部两端的电压。

    aP部分的电阻为R,则Pb部分的电阻为

    RABR

    因串联电路中总电阻等于各分电阻之和、并联部分的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,

    所以,电源外部的总电阻

    image.png

    R2Ω时,外部的总电阻最大,则

    image.png

    1)滑片从a端到接入电路中的电阻为2Ω的过程中,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,

    因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由UUIr可知,电源外部的电压变大,

    因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电灯BPb部分的总电压变大,

    又因电灯BPb部分的总电阻变小,所以,该支路的电流变大,

    因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且串联电路中各处的电流相等,所以,电灯BPb部分的电流变小,

    UBIBRB可知,灯泡B两端的电压变大,即电压表的示数变大,

    因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由PUII2R可知,电灯A的实际功率变小,其亮度变暗;

    2)滑片从接入电路中的电阻为2Ωb端的过程中,电路的总电阻变小,电路的电流变大,即电流表的示数变大,

    UUIr可知,电源外部的电压变小,

    由电灯AaP部分的总电阻变大、其两端的电压变小可知,该支路的电流变小,

    则电灯A的实际功率变小,其亮度变暗;

    由电路的总电流变大、电灯AaP部分支路电流变小可知,电灯BPb部分的电流变大,

    UBIBRB可知,灯泡B两端的电压变大,即电压表的示数变大,

    综上可知,当滑动触头Pa端向b端滑动的过程中,电流表示数先减小后增大,电压表的示数一直增大,电灯A的亮度不断减小,故①③正确、错误;

    3)当R0

    image.png

    R6Ω

    image.png

    所以,电路中外部的总电阻分别为

    image.png

    电路中的总电流

    image.png

    电源的输出功率

    image.png

    理论上,当Rr4Ω时电源的输出功率最大,则电源外部的电阻从image.pngΩ6Ω的过程中,电源的输出功率变小,

    所以,实际上R=image.pngΩ时,电源的输出功率最大,即

    image.png

    错误。

    故选:A


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