Question

4．在如图所示的电路中，R₁＞r，将滑动变阻器R的滑片从位置a向下滑动到位置b的过程中，电路均处于稳定状态．滑片处于位置b和位置a相比，电路中（　　）

• A． 灯泡L的亮度变暗
• B． 电容器C所带电荷量Q增大
• C． 电源的输出功率P增大
• D． 电阻R₁消耗的热功率P₁减小

Answer 1

分析 首先明确本题是动态电路的分析，当滑动变阻器滑片处于位置b和位置a相比，滑动变阻器的有效阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律知，总电流I增大，再利用电动势、内电压和路段电压关系判断A灯的变化；再跟据总电流与A灯所在支路电流判断${R}_{1}^{\;}$所在支路的电流．电容器两端的电压等于变阻器两端的电压，根据$P={I}_{\;}^{2}{R}_{1}^{\;}$分析${R}_{1}^{\;}$消耗的热功率的变化情况；

解答 解：A、滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，变阻器电阻变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，电路总电流变大，灯泡L两端的电压${U}_{L}^{\;}=E-I（{R}_{1}^{\;}+r）$变小，灯泡L变暗，故A正确；
B、灯泡电流变小，总电流变大，通过${R}_{2}^{\;}$支路的电流变大，${R}_{2}^{\;}$两端的电压增大，${R}_{2}^{\;}$和变阻器两端的电压等于等于灯泡L两端的电压，故变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，由Q=CU知，电容器C所带电荷量Q减小，故B错误；
C、当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，因为${R}_{1}^{\;}＞r$，所以外电阻一定大于内阻，外电阻变小时，电源的输出功率P变大，故C正确；
D、由于总电流增大，根据$P={I}_{\;}^{2}{R}_{1}^{\;}$知电阻${R}_{1}^{\;}$消耗的热功率增大，故D错误；
故选：AC

点评 本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到各个部分电路电流和电压的变化．注意在直流电路中，电容器视为断路，和电容器串联的电阻相当于导线．