Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E＝3 V，內阻r＝3 Ω，定值電阻R1＝1 Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為10 Ω，求：

（1）當滑動變阻器的阻值R2為多大時，電阻R1消耗的功率最大？電阻R1消耗的最大功率是多少？

（2）當變阻器的阻值為多大時，變阻器消耗的功率最大？變阻器消耗的最大功率為多少？

（3）當變阻器的阻值為多大時，電源輸出功率最大？電源最大輸出功率為多少？

Answer 1

【答案】（1）0；9/16W （2）4 Ω; 0.56 W（3）2 Ω；0.75 W.

【解析】

試題(1) R1為定值電阻，故當電路中電流最大時，其功率最大；

(2) 當定值電阻等效為電源內阻分析，當滑動變阻器的阻值等于等效內阻時，滑動變阻器功率最大；

(3) 當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大。

(1) 變阻器的阻值R2=0時，R1消耗的功率最大，由閉合電路的歐姆定律得：，電阻R1消耗的最大功率：；

(2) 由閉合電路的歐姆定律得：，當R2=R1+r=4Ω時，變阻器消耗的功率最大；

(3) 當r=R2+R1時，電源輸出功率最大R2=r-R1=2Ω，。

點晴：本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應用，要注意明確當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大。