Question

4．在如圖所示的電路中，R₁＞r，將滑動變阻器R的滑片從位置a向下滑動到位置b的過程中，電路均處于穩定狀態．滑片處于位置b和位置a相比，電路中（　　）

• A． 燈泡L的亮度變暗
• B． 電容器C所帶電荷量Q增大
• C． 電源的輸出功率P增大
• D． 電阻R₁消耗的熱功率P₁減小

Answer 1

分析 首先明確本題是動態電路的分析，當滑動變阻器滑片處于位置b和位置a相比，滑動變阻器的有效阻值變小，總電阻變小，根據閉合電路歐姆定律知，總電流I增大，再利用電動勢、內電壓和路段電壓關系判斷A燈的變化；再跟據總電流與A燈所在支路電流判斷${R}_{1}^{\;}$所在支路的電流．電容器兩端的電壓等于變阻器兩端的電壓，根據$P={I}_{\;}^{2}{R}_{1}^{\;}$分析${R}_{1}^{\;}$消耗的熱功率的變化情況；

解答 解：A、滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，變阻器電阻變小，總電阻變小，根據閉合電路歐姆定律，電路總電流變大，燈泡L兩端的電壓${U}_{L}^{\;}=E-I（{R}_{1}^{\;}+r）$變小，燈泡L變暗，故A正確；
B、燈泡電流變小，總電流變大，通過${R}_{2}^{\;}$支路的電流變大，${R}_{2}^{\;}$兩端的電壓增大，${R}_{2}^{\;}$和變阻器兩端的電壓等于等于燈泡L兩端的電壓，故變阻器兩端的電壓減小，即電容器兩端的電壓減小，由Q=CU知，電容器C所帶電荷量Q減小，故B錯誤；
C、當外電阻等于內電阻時，電源的輸出功率最大，因為${R}_{1}^{\;}＞r$，所以外電阻一定大于內阻，外電阻變小時，電源的輸出功率P變大，故C正確；
D、由于總電流增大，根據$P={I}_{\;}^{2}{R}_{1}^{\;}$知電阻${R}_{1}^{\;}$消耗的熱功率增大，故D錯誤；
故選：AC

點評 本題是電路動態分析問題，關鍵是理清電路，根據路串并聯知識和閉合電路歐姆定律得到各個部分電路電流和電壓的變化．注意在直流電路中，電容器視為斷路，和電容器串聯的電阻相當于導線．