Question

17．如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R₁=2Ω，滑動(dòng)變阻器總電阻R=16Ω，在滑片P從a滑到b的過(guò)程中，電流表的最大示數(shù)為1A，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為0.75W．

Answer 1

分析 分析電路明確電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電流表的最大示數(shù)；由功率公式可知當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)功率達(dá)最大．

解答 解：由圖可知，滑動(dòng)變阻器兩端相互并聯(lián)后與R₁串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，電流表示數(shù)最大，則最大電流I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{1+2}$=1A；
把保護(hù)電阻看做電源的內(nèi)阻，電源與保護(hù)電阻等效于電源，滑動(dòng)變阻器是外電路，滑片P從a滑到b的過(guò)程中，電路外電阻R先變大后變小，等效電源電動(dòng)勢(shì)E不變，由P=$\frac{{E}^{2}}{R}$可知，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變小后變大，當(dāng)內(nèi)外電路電阻相等時(shí)，外電路功率最大，即當(dāng)R=r+R₁=1+2=3Ω時(shí)，外電路功率最大，故此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：
P=$\frac{{E}^{2}}{4×3}$=$\frac{9}{12}$=0.75W；
故答案為：1；0.75．

點(diǎn)評(píng) 本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應(yīng)用，要注意等效內(nèi)阻法的應(yīng)用，明確當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，外部功率最大．