Question

在如图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当滑动变阻器R的触头D置于最上端的位置上时，小电珠L₁、L₂、L₃所消耗的电功率相等；若D从上述位置向下移动，试比较L₁、L₂、L₃所消耗的电功率，排出三者大小的顺序，说明理由．

Answer 1

【答案】分析：当滑动变阻器R的触头D置于最上端的位置上时，R接入电路的电阻为0；小电珠L₁、L₂、并联，再与L₃串联；此时消耗的电功率相等，从而可以求出三个电阻之间的关系，当D向下移动时，并联支路的总电阻增加；从而得出电压和电功率的变化；进一步得出L₁、L₂、L₃所消耗的电功率的大小关系．
解答：解：当D置于最上端时，R接入电路的电阻为0；由此时L₁、L₂、L₃消耗的电功率相等；不难得到三灯电阻的关系；
R₂=R₃=4R₁；①
D向下移动的结果，图中并联支路的总电阻增加；从而得出其两端的电压增加，L₂消耗的电功率增加，且此时L₂消耗的电功率大于L₃消耗的电功率；同时，D向下移动的结果，L₂消耗的电功率最大；只需要再比较L₁和L₃消耗的电功率就可以排行，显然D向下移动后有I₃＜I₂；②
又I₁=I₂+I₃；③
P₁=I₁²R₁；④
P₃=I₃²R₃；⑤
联立①②③④⑤解得：D向下移动后P₁＞P₃；
排序结果为P₂＞P₁＞P₃．
点评：本题考查电功率大小的比较，关键是明白电路图中各个灯泡的连接方式，难点是知道D在移动过程中电路的变化情况．