Question

（2013上海市嘉定區(qū)期末）如圖a所示的電路中，滑動(dòng)變阻器總電阻R=20Ω，定值電阻R₀=5Ω。由一個(gè)電源電動(dòng)勢(shì)6V、內(nèi)阻可在1~20Ω之間調(diào)節(jié)的特殊電源供電。

（1）圖b所示的電路實(shí)物圖中缺了一根導(dǎo)線，請(qǐng)將此導(dǎo)線補(bǔ)畫(huà)在圖上（白色小圈為滑動(dòng)變阻器的接線柱）。

（2）將電源內(nèi)阻調(diào)為r₁=1Ω，滑片P從上端A移動(dòng)到下端B的過(guò)程中，流過(guò)PB段的電流如何變化（不需要說(shuō)明理由）？為了保證使用過(guò)程中的安全，理論上滑動(dòng)變阻器的線圈額定電流不小于多少？

（3）若將滑片P固定在滑動(dòng)變阻器正中間，調(diào)節(jié)內(nèi)阻，求電源的最大輸出功率。某同學(xué)認(rèn)為，內(nèi)阻調(diào)節(jié)到與此時(shí)的外電阻相同時(shí)，電源有最大輸出功率。該同學(xué)的想法是否正確？若正確，按該同學(xué)的思路求出結(jié)果；若不正確，說(shuō)明理由并求出正確結(jié)果。

 

Answer 1

解析： (1)如圖…………2分

（2）滑片P從上端A移動(dòng)到下端B的過(guò)程中，流過(guò)PB段的電流不斷增加�！�………2分

當(dāng)P接近B點(diǎn)時(shí)，流過(guò)PB段電流最大

此時(shí)PB段電阻接近零，流過(guò)的電流

I=E/（R₀+r）=6/(5+1)=1A…………2分

(3)不正確………1分

由于滑片P固定在滑動(dòng)變阻器正中間，則滑動(dòng)變阻器兩部分并聯(lián)后電阻為5Ω………1分

…………2分

可見(jiàn)：當(dāng)r最小時(shí)，電源的輸出功率有最大值

W…………2分