Question

【题目】如图所示，电源电动势E＝3 V，内阻r＝3 Ω，定值电阻R1＝1 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10 Ω，求：

（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？

（2）当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？变阻器消耗的最大功率为多少？

（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源最大输出功率为多少？

Answer 1

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

【解析】

试题(1) R1为定值电阻，故当电路中电流最大时，其功率最大；

(2) 当定值电阻等效为电源内阻分析，当滑动变阻器的阻值等于等效内阻时，滑动变阻器功率最大；

(3) 当内外电阻相等时，电源的输出功率最大。

(1) 变阻器的阻值R2=0时，R1消耗的功率最大，由闭合电路的欧姆定律得：，电阻R1消耗的最大功率：；

(2) 由闭合电路的欧姆定律得：，当R2=R1+r=4Ω时，变阻器消耗的功率最大；

(3) 当r=R2+R1时，电源输出功率最大R2=r-R1=2Ω，。

点晴：本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意明确当内外电阻相等时，电源的输出功率最大。