Question

9．在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=4V，內(nèi)電阻r=10Ω，固定電阻R₀=90Ω，R是可變電阻，求：
（1）若R=300Ω，則回路中電流大小為多少？
（2）若R可調(diào)節(jié)的范圍是0-400Ω，則當R調(diào)節(jié)至多少時，R上的功率最大？其最大值是多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律求回路電流大小；
（2）將R₀看成電源的內(nèi)阻，當?shù)刃щ娫吹膬?nèi)電阻等于R時，R的功率最大．由公式可直接求出R上的最大功率．

解答 解：（1）由歐姆定律知：$I=\frac{E}{r+R+{R}_{0}^{\;}}=\frac{4}{10+300+90}=0.01A$
（2）將${R}_{0}^{\;}$視為電源的內(nèi)阻，外電阻等于內(nèi)阻時其消耗的功率最大，即R=100Ω時R上功率最大
最大功率為$P={I}_{\;}^{2}R=（\frac{E}{R+{R}_{0}^{\;}+r}）_{\;}^{2}R$=$（\frac{4}{100+90+10}）_{\;}^{2}×100=0.04W$
答：（1）若R=300Ω，則回路中電流大小為0.01A
（2）若R可調(diào)節(jié)的范圍是0-400Ω，則當R調(diào)節(jié)至100Ω時，R上的功率最大，其最大值，0.04W

點評 本題考查閉合電路歐姆定律的應用和功率的計算，應明確變阻器上最大功率的計算，體會等效電阻的應用方法．