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(2012?长宁区二模)如图所示的电路中,电源电动势为ε、内电阻为r (r小于外电路的总电阻),当滑动变阻器R的滑片P位于中点时,A、B、C三个灯泡均正常发光,且亮度相同,则(  )
分析:首先认识电路的结构:变阻器与A灯并联后与B灯串联,最后与C灯并联.根据公式P=I2R比较灯A与B电阻的大小,根据公式P=
U2
R
,比较灯A、C电阻的大小.当滑片P向左移动时,根据欧姆定律分析三个灯亮度的变化和电源输出功率的变化.
解答:解:
A、对于灯A、B:通过A的电流小于B的电流,当两灯泡的功率相同时,由公式P=I2R分析可知,A的电阻大于B的电阻.灯C的电压大于A的电压,当两个灯泡的功率相同时,C的电阻大于A的电阻.可见,C灯电阻最大,B灯电阻最小.故A正确.
B、当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,C灯变亮.流过B灯的电流IB=I-IC,I减小,IC增大,则IB减小,则B灯变暗.A灯的电压UA=U-UB,U增大,UB减小,则UA增大,A灯变亮.故B错误.
C、由B的分析可知,当滑片P向左移动时,总电流减小,而通过A的电流变大,所以通过R的电流减小,故C正确;
D、当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大,已知r小于外电路的总电阻,当滑片P向左移动时,外电路总电阻增大,所以电源的输出功率随电阻增大而减小,故D错误;
故选AC
点评:三个灯比较电阻的大小,可两两进行比较,根据条件关系选择恰当的公式,功率相同的条件下,已知电压的大小关系,根据公式P=
U2
R
,比较电阻的大小;已知电流的大小关系,根据公式P=I2R比较电阻的大小.
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