Question

10．如图所示电路，当开关闭合后，两灯泡L₁，L₂ 均发光但未达到额定功率，现将变阻器触片向上移动一段适当的距离（变化足够大，但不会使任何一个器件被烧坏），写出对于L₁，L₂ 亮度变化以及电流表的读数变化情况的分析结果．
答：（1）L₁将变暗（填“变亮”，“变暗”，“亮度不变”若“无法确定”）．
（2）L₂将变亮（填“变亮”，“变暗”，“亮度不变”若“无法确定”）．
（3）电流表示数将减小（填“增大”，“减少”，“不变
”或“无法确定”．）

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与L₁并联、R₂与L₂并联，然后与R₃并联，电流表测通过R₃的电流和通过R₂的电流之和．根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R₃的电流不变，根据电路中一个电阻变大时总电阻变大可知R₂与L₂并联部分电阻变大，R₁与L₁并联部分、R₂与L₂并联部分的总电阻变大，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知R₁与L₁并联部分、R₂与L₂并联部分总电流的变化，再根据欧姆定律可知R₁与L₁并联部分两端的电压变化，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知灯泡L₁的实际功率的变化，根据串联电路的电压特点可知R₂与L₂并联部分两端的电压变化，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知灯泡L₂实际功率的变化，根据欧姆定律可知通过R₂的电流变化，根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化．

解答 解：电路图的等效电路图如下图所示：

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过R₃的电流不变，
将变阻器触片向上移动一段适当的距离时，接入电路中的电阻变大，R₂与L₂并联部分电阻变大，R₁与L₁并联部分、R₂与L₂并联部分的总电阻变大，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可知，R₁与L₁并联部分、R₂与L₂并联部分的总电流变小，
由U=IR可知，R₁与L₁并联部分两端的电压变小，
因P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，灯泡L₁的实际功率变小，灯泡变暗；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R₂与L₂并联部分两端的电压变大，灯泡L₂的实际功率变大，灯泡变亮，
由I=$\frac{U}{R}$可知，通过R₂的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R₂的电流变小，电流表的示数变小．
故答案为：（1）变暗；（2）变亮；（3）减小．

点评 本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是解题的关键，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．