2.某同學(xué)設(shè)計了如圖(a)所示電路研究電源輸出功率變化情況.電源E電動勢、內(nèi)電阻恒定,R1為滑動變阻器,R2、R3為定值電阻,A、V為理想電表.
(1)若滑動片P由a滑至b時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)滑動片P由a滑至b時,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(Ra與Rb分別代表劃片P在a端與b端時對應(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

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,說明電路的總電阻是在變大的,所以要使R一直變大,因為兩電阻之和一定時,當(dāng)二者相等時并聯(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,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=$\frac{E}{r+{R}_{3}+{R}_{并}}$,欲使滑動片P由a滑至b時A示數(shù)一直變小,須使R一直變大,因為兩電阻之和一定時,當(dāng)二者相等時并聯(lián)電阻最大,所以要求R1≤R2
(2)從圖b知,當(dāng)R=6Ω時,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錯誤,只能選B.
故答案為:(1)R1≤R2;(2)B

點評 對于閉合的電路來說,當(dāng)內(nèi)外的電阻相等時,電源的輸出功率最大,根據(jù)圖象可以知道在電阻為6Ω時功率最大,說明電源的內(nèi)阻和外電阻都是6Ω,從而可以判斷電阻的大。

練習(xí)冊系列答案
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