Question

如图所示，电源内电阻为r，定值电阻R₀的阻值等于r，滑动变阻器R的最大阻值是5r．变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是（　　）

• A、电源的输出功率逐渐变小
• B、电源消耗的总功率逐渐变小
• C、滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
• D、电源内部消耗的功率先变大后变小

Answer 1

分析：当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，由此可分析输出功率变化．
由P总=

E2

R+R0+r

可分析总功率的变化．
将定值电阻R₀看做电源的内阻，则输出功率的变化即为滑动变阻器消耗的功率变化．
由I=

E

R+R0+r

可得电流的变化，P=I²r可得电源内部消耗的功率的变化．

解答：解：
A、当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，由于R₀=r，故当滑动变阻器的为零的时候，电源输出功率最大，变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，外电阻减小，所以电源的输出功率在增加，故A错误．
B、变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，外电阻减小，由P总=

E2

R+R0+r

可知电源消耗的总功率逐渐变大，故B错误．
C、把定值电阻R₀和电源看成一个整体，此时大电源的内电阻为2r，此时的滑动变阻器就相当于外电路，由于滑动变阻器的最大阻值是5r，所以此时外电阻在减小，电源的输出功率先增大后减小，即滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故C正确．
D、由I=

E

R+R0+r

可知外电阻减小，总电流增大，P=I²r可得电源内部消耗的功率先变大，故D错误．
故选：C．

点评：分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R₀和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率．