Question

【題目】在如圖所示的電路中，①、②、③處可以接小燈泡、電流表或電壓表(均為理想電表)三種元器件，電源電動勢E、內阻r均保持不變，定值電阻R1︰R2︰R3︰R4=4︰3︰2︰1，小燈泡電阻RL=R1，R1>r，電路中有電流通過，下列說法中正確的是

A. 要使路端電壓最大，則應該①接小燈泡，②接電壓表，③接電流表

B. 要使電源輸出功率最大，則應該①接電流表，②接小燈泡，③接電壓表

C. 要使電源總功率最大，則應該①接電流表，②接電壓表，③接小燈泡

D. 要使閉合電路中電源效率最高，則應該①接小燈泡，②接電流表，③接電壓表

Answer 1

【答案】CD

【解析】要路端電壓最大，就要外阻越大越好，這樣應該①接電壓表，這樣整個電路斷路，路端電壓等于電動勢。故A錯誤。當R外=r時，輸出功率最大，但是R1＞r，從上面可以看出，最小的外阻也大于r，所以要輸出功率最大，只有外阻接近r才行，所以還是選擇最小的外阻，可以看到還應該是①接電流表，②接電壓表，③接小燈。故B錯誤。要電源總功率最大，電壓是固定的，所以就要求電流要大，電流大則總電阻要最小，內阻是一定的，所以外阻要最小。那么如何接外阻才能小呢，1接小燈的話，外阻最小也為2R1=8R4，比較大，所以要接電流表，2接小燈的話，3接電壓表開路，則小燈和R3并聯(lián)再與R4串聯(lián)再與R2并聯(lián)，最后于R1串聯(lián)，最后計算外阻為（4+）×R4，3接小燈，2接電壓表開路，則R3R4串聯(lián)，與RL、R2并聯(lián)最后與R1串聯(lián)，最后計算外阻為（4+）×R4最小。故C正確。要是電源效率最高，則電路不能是斷路，同時外阻越大越好，這樣1要接小燈，如果3接電流表，則R2、R3、R4被短接，R外=RL+R1=2R1=8R4，如果②接電流表，則R3短接，R4與R2并聯(lián)， ，為最大。故D正確。故選CD。