如图所示的电路中,电源的电动势为2V,内阻为0.5Ω,R0为2Ω,变阻器的阻值变化范围为0~10Ω,当S闭合后,求:
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  • 解题思路:(1)R0为定值电阻,根据P=I2R,当电流最大时,电阻R0消耗的功率最大.

    (2)对于电源,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大.将电阻R0看成电源的内阻,等效成一个等效电源,根据这个结论进行分析求解.

    (1)根据P=I2R,当电流最大时,电阻R消耗的功率最大,故当滑动变阻器的阻值为零时,电阻R0消耗的功率最大;

    (2)对于电源,有这样的结论:当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大.

    将电阻R0与电源等效成一个电源,故当滑动变阻器的阻值R=R0+r=2.5Ω时,等效电源的输出功率最大,即滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率为:

    P=

    E2

    4R=

    22

    4×2.5W=0.4W

    答:(1)当滑动变阻器的阻值为零时,R1消耗的功率最大.

    (2)当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,其最大功率为0.4W.

    点评:

    本题考点: A:电功、电功率 B:闭合电路的欧姆定律

    考点点评: 本题采用结论法解题,关键记住“对于电源,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大”的结论.