Question

3．如图所示，电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，定值电阻R₁=1Ω，滑动变阻器R₂的最大阻值为10Ω，则（　　）

• A． 当滑动变阻器的阻值为10时，电阻R₁消耗的功率最大
• B． 当滑动变阻器的阻值为4Ω时，变阻器消耗的功率最大
• C． 当滑动变阻器的阻值为4Ω时，电源输出功率最大
• D． 当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电源的效率最大

Answer 1

分析 R₁为定值电阻，故当电路中电流最大时，其功率最大；
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；
当内外电阻相等时，电源的输出功率最大
当外电阻最大时，电源的效率最大．

解答 解：A、变阻器的阻值R₂=0时，R₁消耗的功率最大，故A错误
B、由闭合电路的欧姆定律结合功率公式，根据等效内阻法，当R₂=R₁+r=4Ω时，变阻器消耗的功率最大，故B正确
C、根据等效内阻法，当r=R₂+R₁时，电源输出功率最大R₂=r-R₁=2Ω，故C错误
D、电源的效率η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$×100%，显然当滑动变阻器的阻值为10Ω时，电源的效率最大，故D正确
故选：BD

点评 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