Question

10．如圖所示，電路中E=3V，r=0.5Ω，R₀=1.5Ω，變阻器R的最大阻值為10Ω．
（1）當(dāng)變阻器的阻值R=2Ω時，變阻器上消耗的功率最大
（2）當(dāng)變阻器的阻值R為某特定值時，定值電阻R₀上消耗的功率最大，最大值P_m=3.375W．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)外電路電阻與電源內(nèi)電阻相等時，電源的輸出功率最大；將電阻R₀和電源等效成新的電源進(jìn)行分析即可；
（2）通過定值電阻R₀的電流最大時，輸出功率最大．

解答 解：（1）將電阻R₀和電源等效成新的電源，當(dāng)外電路電阻與等效電源內(nèi)電阻相等時，等效電源的輸出功率最大；
故當(dāng)R_x=R₀+r=2Ω時，等效電源的輸出功率最大，即變阻器上消耗的功率最大；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：
I=$\frac{E}{r+{R}_{0}+{R}_{x}}$
當(dāng)R_x=0，Im=$\frac{E}{r+{R}_{0}}$=$\frac{3}{0.5+1.5}$A=1.5A；
根據(jù)公式P=I²R₀=1.5²×1.5W=3.375W；
故答案為：（1）2；（2）3.375．

點評 本題關(guān)鍵明確“當(dāng)外電路電阻與電源內(nèi)電阻相等時，電源的輸出功率最大”的結(jié)論，對于定值電阻，電流越大，功率越大．