如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻相同,阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时(  )A. 电压表读数将变大B. L1亮度不变,L2将变亮C. L1将变亮,L2将变暗D. 电源的发热功率将变大

问题描述:

如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻相同,阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时(  )
A. 电压表读数将变大
B. L1亮度不变,L2将变亮
C. L1将变亮,L2将变暗
D. 电源的发热功率将变大

A、D当开关打在1位置时,外电路的总电阻为R1=R+

1
2
R=1.5R,当开关打在2位置时,外电路的总电阻为R2=
2R•R
2R+R
=
2
3
R
≈0.67R.所以外电路总电阻变小,根据全电路欧姆定律得,总电流I增大,路端电压变小,则电压表读数将变小.电源的发热功率P=I2r,I增大,P增大.故A错误,D正确.
B、C当开关打在1位置时,两灯的电压均为U1=
0.5R
2R+0.5R
E
=0.2E,当开关打在2位置时,灯L1的电压U1′=
1
2
2
3
R
2
3
R+R
E
=0.2E,灯L2的电压U2′=
2
3
R
2
3
R+R
E
=0.4E,可见,L1的电压不变,L2的电压变大,则L1亮度不变,L2将变亮.故B正确,C错误.
故选BD
答案解析:当开关由1位置打到2位置时,分析外电阻的变化,根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化,确定电压表示数的变化.根据两灯电压的变化,判断亮度的变化.根据总电流的变化,分析电源发热功率的变化.
考试点:闭合电路的欧姆定律.
知识点:本题通过计算灯泡的电压,分析其亮度的变化,是处理电路动态变化分析的一种方法.