闭合电路欧姆定律动态电路分析
第二讲 闭合电路欧姆定律(解析版)
第二讲 闭合电路欧姆定律一、闭合电路欧姆定律1．公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r 只适用于纯电阻电路E ＝U 外＋U 内适用于任何电路2．路端电压U 与电流I 的关系 （1）关系式：U ＝E －Ir ． （2）U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 二、电路动态变化的分析1．电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化．2．电路动态分析的方法（1）程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U →变化支路． （2）极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．（3）判定总电阻变化情况的规律①当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）．②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．③在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与灯泡并联，另一段R 串与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势一致．三、电路中的功率及效率问题1．电源的总功率（1）任意电路：P 总＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内．（2）纯电阻电路：P 总＝I 2（R ＋r ）＝rR E+2．2．电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出． 3．电源的输出功率（1）任意电路：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内．（2）纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝r Rr R Er R R E 4)(222+-=+ （3）输出功率随R 的变化关系①当R ＝r 时，电源的输出功率最大为rE P M 42=②当R >r 时，随着R 的增大输出功率越来越小． ③当R <r 时，随着R 的增大输出功率越来越大．④当P 出<P m 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2． ⑤P 出与R 的关系如图所示．4．电源的效率（1）任意电路：η＝总出P P ×100%＝EU×100%．（2）纯电阻电路：η＝rR R+×100% 因此在纯电阻电路中R 越大，η越大；当R ＝r 时，电源有最大输出功率，效率仅为50%． 特别提醒 当电源的输出功率最大时，效率并不是最大，只有50%；当R →∞时，η→100%，但此时P 出→0，无实际意义．【例1】在如图所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1=100Ω，R 2阻值未知，R 3是一滑动变阻器，当其滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随总电流的变化图线如图所示，其中A 、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的。
闭合电路欧姆定律—动态电路分析之“串反并同”
闭合电路欧姆定律—动态电路分析之“串反并同”
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
讨论依据：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电
路的电压关系、并联电路的电流关系。
以右图电路为例：设R 1增大，总电阻一定增大；由r R E I +=
I 一定减小；由U=E-Ir ，U 一定增大；因此U 4、I 4一定增大；
由I 3= I-I 4，I 3、U 3一定减小；由U 2=U-U 3，U 2、I 2一定增大；
由I 1=I 3 -I 2，I 1一定减小。
总结规律：
① 总电路上R 增大时总电流I 减小，路端电压U 增大；
② 变化电阻本身和总电路变化规律相同； ③ 和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；
④ 和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。
⑤ “串反并同”
“串反”：与变化电阻有串联关系的用电器电流、电压的变化与变化电阻的阻值变化的相反的；
“并同”：与变化电阻有并联关系的用电器电流、电压的变化与变化电阻的阻值变化的相同的；
分析思路：先由电路变化判断外电阻变化，进一步判断路端电压和干路电流变化，然后结合部分电路欧姆定律判断某部分电路两端电压及其中电流变化情况（这一步中一定要注意电压，电流两方面结合判断），确定仪表读数变化情况。
E。
闭合电路欧姆定律 电路动态分析 含容电路和故障分析 高一下学期物理(解析版)
闭合电路欧姆定律、电路动态分析、含容电路和故障分析特训专题特训内容专题1闭合电路欧姆定律(1T-4T)专题2电路动态分析(5T-8T)专题3含容电路(9T-12T)专题4故障分析(13T-16T)【典例专练】一、闭合电路欧姆定律1在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。
用该电源与电阻R组成闭合电路。
由图像判断错误的是()A.电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为40%D.电源的输出功率为4W【答案】C【详解】A．根据闭合电路欧姆定律U=E-rI结合图线Ⅰ可得电源电动势为E=3V电源内阻为r =k =0-36-0Ω=0.5Ω故A正确；B．直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，则电阻R的阻值为R=ΔUΔI =22Ω=1Ω故B正确；C．两个图像的交点表示电阻R与电源串联成通路，所以路端电压为U=2V电源的效率为η=UIEI ×100%=UE×100%=23×100%≈67%故C错误；D．两个图像的交点表示电阻R与电源串联成通路，所以路端电压为U=2V干路电流为I=2A电源的输出功率为P=UI=4W故D正确。
本题选不正确的，故选C。
2如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻(R1>r)，R2为可变电阻，以下说法中正确的是()A.当R 1=R 2+r 时，R 1上获得最大功率B.当R 2+R 1=r 时，R 2上获得最大功率C.当R 2=0时，电源的效率最低D.当R 2=R 1+r 时，电源的输出功率最大【答案】C【详解】A ．要使定值电阻R 1上获得最大功率，需要使R 1上的电流最大，故只有R 2为0才可以实现，A 错误；B ．电源的输出功率为P =I 2R =E 2R (R +r )2=E 2R (R -r )2+4Rr当R =r 时，外电阻有最大功率，最大功率为P m =E 24r即当R 2=R 1+r 时，R 1+r 可以看成电源的内阻，则R 2上获得最大功率，B 错误；C ．电源的效率η=IU IE =R 1+R 2R 1+R 2+r ×10000=11+r R 1+R2×100%则R 2越小，电源的效率越低，当R 2=0时，电源的效率最低，C 正确；D ．因当电源内阻与外电路相等时，电源输出功率最大，因为R 1>r ，则当R 2=0时，外电路电阻与电源内阻最接近，此时电源的输出功率最大，D 错误。
闭合电路欧姆定律之动态电路分析课件
动态电路分析的一般步骤：
1、据局部电阻变化，确定电路的总电阻的变化。
2、根据闭合电路欧姆定律 路中的总电流如何变化。
(
ILeabharlann R，E 确r ) 定电3、由U外=E-Ir和U内=Ir确定电源的内、外电压 如何变化。
4、据电路的串、并联关系判断电路各部分电流 和电压的变化情况。在并联部分，先分析不 变的支路，再分析变化的支路。
U1´=E=10V,电容器被充电,上极板仍带正电
R1 E
R2 S
C
带电量Q2=CU1´=CE=30 × 10-6 ×10=3 ×10-4C 断开后流过的电量为
△Q=Q2－Q1=1.2 × 10-4C
实例分析
1、闭合S，当滑片P向a端移动时，灯的明暗度将 如何变化？
Er S
P
L
a R0b
A
Er S
I
I1 P
L1
a R0 b
I2
L2
B
A：R0↓→R总↓ →I总↑ →L变亮
{ { B：R0↓→R总↓ →I总↑→
U内=Ir↑ U外=E-U内↓→
I2↓→L2变暗 I1↑→L1变亮
实例分析
1、闭合S，当滑片P向a端移动 时，灯的明暗度将如何变化？
L3
Er S
I
I1 P
L1
a R0 b
I2
L2
C：R0↓→R总↓→I总↑ →
L3变亮
U3↑ → U内=Ir↑ U外=E-U内↓
C
U2↓→L2变暗 I2↓且I总↑
↓
I1↑→L1变亮
动态分析的总体思路：
“局部→整体→局部”
（变化的部分） （求解的部分） 变化的原因：1、滑动变阻器滑片的 滑动。2、电键的接通和断开。
电路的动态分析问题
闭合电路的欧姆定律的应用一、电路的动态分析问题闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系思路:动态电路的分析方法程序法：基本思路是“局部→整体→局部”，即从阻值部分的变化入手，由串、并联规律判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况。
分析步骤详解如下：(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。
(2)根据局部电阻的变化，确定电路的外电阻R外总如何变化。
(3)根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外总+r)，确定电路的总电流如何变化。
(4)由U内=I总r，确定电源的内电压如何变化。
(5)由U外=E-U内，确定电源的外电压如何变化。
(6)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。
(7)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。
由以上步骤可以看出，基本思路是“局部→整体→局部”，同时要灵活地选用公式，每一步推导都要有确切的依据。
例1、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?练习 1. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，下面说法正确的是（）A. 电压表和电流表的读数都减小；B. 电压表和电流表的读数都增加；C. 电压表读数减小，电流表的读数增加D. 电压表读数增加，电流表的读数减小2、如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小3、如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，各表（各电表内阻对电路的影响均不考虑）的示数如何变化？为什么？4、 在如图电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列比值正确的是 （ ）A 、U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变．B 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大．C 、U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变．D 、U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变．5、如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时，发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是（ ）A ．小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮B ．小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮C ．ΔU 1<ΔU 2D ．ΔU 1>ΔU 2二、电源的外部特性曲线 ——路端电压U 随电流I 变化的图像．(1)图像的函数表达式 (2)图像的物理意义 ：①在纵轴上的截距表示电源的电动势E 。
12.2闭合电路欧姆定律专题：闭合电路的动态分析、含有电容器的电路高二上学期物理人教版必修第三册
A. 的读数变大， 的读数变小
√B. 的读数变大， 的读数变大
C. 的读数变小， 的读数变小
D. 的读数变小， 的读数变大
图4
针对训练1 如图5所示电路中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从a
端向b端滑动时，以下判断正确的是
A.电压表示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮
B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗
专题强化 闭合电路的动态分析 含有电容器的电路
【学习目标】
1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题. 态分析
在如图1所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电 流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它 们两端的电压如何变化？
例3 在如图6所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于电
灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是
A.L变暗，Q增大
√B.L变暗，Q减小
C.L变亮，Q增大
D.L变亮，Q减小
图6
例4 如图7所示，电源电动势E＝10 V，内阻可忽略，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω， C＝30 μF，
(1)S闭合后，求稳定时通过R1的电流； (2)S原来闭合，然后断开，求断开后流过R1的电荷量.
针对训练2 (多选)如图8所示，电源的电动势E＝2 V，内阻r＝2 Ω，两 个定值电阻均为8 Ω，平行板电容器的电容C＝3×10－6 F，则 A.开关断开时两极板间的电压为43 V B.开关断开时电容器所带电荷量为 4×10－6 C
√C.开关接通时两极板间的电压为43 V
图8
√D.开关接通时电容器所带电荷量为 4×10－6 C
C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变亮
第7章 第2节(课时1)电路 闭合电路的欧姆定律：电路的动态分析
2.如何判断流 过L2及L3的电 流？
转解析
3.规律方法
方法提炼
电路稳定时电容器的处理方法
电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路 的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电 容器串联的电阻视为等势体，电容器两端的电压为与之 并联的电阻两端的电压。
规律方法
电路动态分析的一般步骤 (1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化. (2)由局部R的变化―→确定R总的变化 (3)由I总＝E/(R+r) ―→确定I总的变化 (4)由U内＝I总r―→确定U内的变化
并联 端的总电阻与R串的变化趋势一致.
5.几个常用结论
(1). 无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总等于各个 电阻的耗电功率之和． (2). 当n个等值电阻R0串联或并联时，R串＝nR0，R并＝R0/n.
(3). 对于如图所示的电路，滑片由a→b滑动的过程中，RAB由
0→R/4→0，即当滑片滑至a、b的中点时，RAB最大且等于R/4.
注意分析 方法及结 论的应用
直流电路的动态分析容易出现以下错误：
6. 易 错 警 示
(1)分析电阻的结构时出现错误，如没有真
正明确元件的串联、并联关系；
(2)没有明确电压表、电流表测量的是哪一 部分的电压和电流； (3)不会根据功率利用P＝I2R或P＝U2/R分 析灯泡的亮暗．
2. 典例剖析
【例１】 (2015· 湖北武汉二模 ) 在如图所示的电路中，电源的负 极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑 动变阻器，C为电容器， 、 为理想电流表和电压表。在滑动变 阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中， 下列说法中正确的是( ) A．电压表示数减小 B．电流表示数减小 C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低 I 1.电源负极接地，说明了什么？
欧姆定律中动态电路的解题思路
让知识带有温度。
欧姆定律中动态电路的解题思路动态电路解题办法1、分析电路的串并联。
2、有电表确实定电表的所测对象。
3、按照滑动变阻器滑片的移动，或开关的断闭，确定电路的变化。
最好画出等效电路。
标出已知量和未知量。
4、按照电路中不变的量结合欧姆定律以及相关的电学学问解题。
1、如图所示的电路中，电源电压若保持不变。
R1=4Ω，R3=6Ω。
⑴、假如开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.6A，那么电源电压多大？⑴、假如开S1、S2都闭合时，电流表示数为2A，那么R2的阻值是多大？2、如图示的电路中，电源电压为6V，且保持不变，电阻R1、R2、R3的阻值分离为8Ω、4Ω、12Ω。
求：⑴、假如开关S1、S2都断开时，电流表电压表第1页/共3页千里之行，始于足下的示数是多大？⑴、假如开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是多大？3、如图所示的电路，R=4Ω，另一个电阻Rx和电源电压U未知，当闭合开关S2，而S1、S3断开时，电流表的示数为0.5A；假如断开S2，闭合开关S1、S3时，电流示数为2.25A。
求：电阻Rx的阻值。
4、如图所示，R1=10Ω，滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω。
当滑片P 移至R2的最左端时，电流表示数为0.6A。
当滑片P移至R2的最右端时，电流表和电压表的示数各是多少？5、右图所示，R1=10Ω，将滑动变阻器R2的滑片置于右端，这时电压表、电流表的示数分离为10V、0.2A。
求：⑴、电阻R1两端的电压；⑴、当移动滑动变阻器的滑片后电流表的示数如右下图所示，求这时滑动变阻器接入电路的电阻。
第2页/共3页让知识带有温度。
6、如右图所示，R1=10Ω，当滑片P移至R2的中点时，电流表示数为0.3A。
当滑片P移至R2的最右端时，电流表示数为0.2A，求电源电压和R2各是多少？7、右图所示，电源的电压为6V保持不变，电阻R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值是10Ω。
求：电流表、电压表的示数的变化范围。
闭合电路欧姆定律—电路的动态分析
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5
解析： 滑片 P 向 b 端移动时，R3 减小，从而得到 R 总 减小，由 I 总＝RE总得到 I 总增大，由 U＝E－I 总·r 得到 U 减小， 又 R1 不变，I 总增大，所以 U1 增大，U2＝U－U1，故 U2 减小， 由 I2＝UR22可得 I2 减小，又由 I3＝I 总－I2 可得 I3 增大，所以电 压表示数减小，电流表示数增大，故 B 正确．
确的．
答案 D
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8
例3、如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r 恒定不变,电灯L恰能正常发光.如果变阻器的滑片向
b端滑动,则( A )
A.电灯L更亮,安培表的示数减小 B.电灯L更亮,安培表的示数增大 C.电灯L变暗,安培表的示数减小 D.电灯L变暗,安培表的示数增大
A
×
a R1 b R2
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3
• (2)在闭合电路中，任何一个电阻增大(或减 小)，则总电阻将增大(或减小)，任何一个 电阻增大(或减小)，该电阻两端的电压一定 会增大(或减小)，通过该电阻的电流则会减 小(或增大)．
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4
1.如下图所示电路中，当变阻器R3的滑片P向b 端移动时( ) •A．电压表示数变大，电流表示数变小 •B．电压表示数变小，电流表示数变大 •C．电压表示数变大，电流表示数变大 •D．电压表示数变小，电流表示数变小
• A．向上运动
• B．向下运动
• C．静止不动
• D．不能确定运动状态的变化
• 解析： 当滑动触头向左移动时R0变大，则总电流变小， R两端的电压变小，电容器中的场强变小，粒子受到的电 场力减小，重力大于电场力，所以粒子将向下运动，故B 正确．• 答案：Βιβλιοθήκη BPPT课件整理12
闭合电路欧姆定律之动态电路分析课件
THANKS
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掌握动态电路分析的方法和技 巧对于电子工程师和电气工程 师来说至关重要。
学习目标
01
02
03
04
理解动态电路的基本概念、分 类及特点。
掌握动态电路的分析方法，包 括时域分析和频域分析。
熟悉常见的动态电路元件及其 特性。
能够运用所学知识解决实际工 程问题。
02
CATALOGUE
闭合电路欧姆定律基础
闭合电路欧姆定 律之动态电路分 析课件
目录
• 引言 • 闭合电路欧姆定律基础 • 动态电路分析 • 动态电路的响应 • 实例分析 • 实验与实践 • 总结与展望
01
CATALOGUE
引言
课程背景
电路分析是电子工程和电气工 程学科的基础，而动态电路分 析是其中的重要组成部分。
随着科技的发展，动态电路的 应用越来越广泛，如电力系统 、通信系统、自动控制系统等 。
CATALOGUE
动态电路分析
一阶线性电路
01
02
03
一阶线性电路
指电路中只有一个动态元 件（如电容或电感）的简 单电路。
动态元件
具有储能特性的元件，如 电容和电感。
动态元件的特性
在电路中，当电压或电流 发生变化时，动态元件会 吸收或释放能量。
初始状态和稳态
初始状态
在电路刚接通时，电容或电感中 的电荷或磁场强度。
建议学习者关注闭合电路欧姆定 律在电子工程和物理学领域的新
发展和应用。
未来发展
随着电子技术和信息技术的不断发展 ，闭合电路欧姆定律在能源转换、智 能电网等领域的应用将更加广泛。
随着人工智能和大数据技术的不断发 展，闭合电路欧姆定律在智能控制和 系统优化等领域的应用将更加深入。
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闭合电路的欧姆定律动态分析
1． 右图中电表是理想的，P 从A 向B 滑动的过程中，电表读数怎么变？
2． 如图所示电路，当滑动变阻器2R 的滑动触头P 向右滑动后，
分析各电流表和电压表的变化情况
3． 如图所示电路，K 断开时各表均有一读数，而将K 闭合后，分析
各表读数的变化情况
4． 如图所示，当电路中的滑动变阻器的滑动触头P 向左滑动时，三个电表的读数将怎样变化？
5． 右图中，2R 触头向左滑动过程中，B A 、两灯亮度怎么变？
6． 如图所示电路，当滑动变阻器2R 的滑动触头P 向下滑动后，
则以下的叙述中正确的是[ ]
A ． A 灯变暗，
B 灯变亮，R 消耗的功率变大 B ． A 灯变亮，B 灯变暗，R 消耗的功率变大
C ． A 、B 灯都变暗，R 消耗的功率变大
D ． A 、B 灯都变亮，R 消耗的功率变小
1
2
1
2
13
2
7． 当滑动变阻器的触头向上滑动时，电压表和电流表怎样变化？
8． 如图所示，滑动变阻器AB 的总电阻与图中电阻R 相同。
电源电动势为E ，内阻不计，当触
头C 从右端A 点开始一直滑到B 点为止的过程中，下列关于电流表说法正确的是[ ] A ．恒定不变 B ．逐渐增大 C ．逐渐减小 C ．先增大后减小 E ．先减小后增大
9． 如图所示的电路，当滑动变阻器R 的滑动触头从A 滑到B 的过程中，
灯泡L 的变化情况是[ ] A ．变暗 B ．变亮
C ．先变暗后变亮
D ．先变亮后变暗
10． 如图所示，当触头C 从中点向右移动时，三盏相同灯泡的亮暗将是：1L ，2L ，3L 。