Question

2．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路研究電源輸出功率變化情況．電源E電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻恒定，R₁為滑動(dòng)變阻器，R₂、R₃為定值電阻，A、V為理想電表．
（1）若滑動(dòng)片P由a滑至b時(shí)A示數(shù)一直變小，則R₁和R₂大小的關(guān)系是R₁≤R₂．
（2）若R₁=6Ω，R₂=12Ω，電源內(nèi)電阻r=6Ω，當(dāng)滑動(dòng)片P由a滑至b時(shí)，電源E的輸出功率P隨外電路總電阻R的變化關(guān)系如圖（b）所示（R_a與R_b分別代表劃片P在a端與b端時(shí)對(duì)應(yīng)的電路的外電阻值），則R₃的阻值應(yīng)該選擇B
A．2Ω   B．4Ω    C．6Ω    D．8Ω

Answer 1

分析 （1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表A的示數(shù)一直變小，說(shuō)明電路的總電阻是在變大的，所以要使R_并一直變大，因?yàn)閮呻娮柚�和一定時(shí)，當(dāng)二者相等時(shí)并聯(lián)電阻最大，所以要求R₁≤R₂．
（2）當(dāng)電源的內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，根據(jù)并聯(lián)部分的電阻變化范圍0～4Ω，可以確定R₃的電阻的范圍，從而得出結(jié)果．

解答 解：（1）A示數(shù)I=$\frac{E}{r+{R}_{3}+{R}_{并}}$，欲使滑動(dòng)片P由a滑至b時(shí)A示數(shù)一直變小，須使R_并一直變大，因?yàn)閮呻娮柚�和一定時(shí)，當(dāng)二者相等時(shí)并聯(lián)電阻最大，所以要求R₁≤R₂．
（2）從圖b知，當(dāng)R_外=6Ω時(shí)，電源E的輸出功率P最大，即電源內(nèi)阻為6Ω，而R₁和R₂部分的電阻變化范圍是0～4Ω，因此R₃的阻值必須大于2Ω小于6Ω．所以A、C、D錯(cuò)誤，只能選B．
故答案為：（1）R₁≤R₂；（2）B

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于閉合的電路來(lái)說(shuō)，當(dāng)內(nèi)外的電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，根據(jù)圖象可以知道在電阻為6Ω時(shí)功率最大，說(shuō)明電源的內(nèi)阻和外電阻都是6Ω，從而可以判斷電阻的大�。�