Question

7．在如图所示电路中，R₁为最大阻值为10Ω变阻器，R₂为阻值为2Ω定值电阻，电源的电动势为E=8V，电源的内阻r=4Ω．则
（1）当R₁的滑动片移动到最右端时，电路中的电流为多少；
（2）己知当电路的外电阻等于电源的内电阻时，电源有最大输出功率．移动滑动片当R₁为多少时，电源的输出功率最大（不要求推导计算，直接写出结果）

Answer 1

分析 （1）由题意明确滑动变阻器的接入电阻，再由闭合电路欧姆定律可求得电流；
（2）当外阻等于内阻时输出功率最大，求出此时的滑动变阻器阻值，再由闭合电路欧姆定律示得电流，即可求得此时功率．

解答 解：（1）滑片移到最右端时，R₁全部接入，总电阻为：
R_总=10+2=12Ω；
电路中的电流为：
I=$\frac{8}{4+12}$=0.5A；
（2）因内阻为4Ω，当外阻等于内阻时功率最大，则即外阻为R=4Ω；滑动变阻器阻值为：4-2=2Ω；
此时电源的输出功率为：P_max=I²R=$（\frac{E}{R+r}）^{2}R$=（$\frac{8}{4+4}$）²×4=4W；
答：（1）电路中电流为0.5A；
（2）R1为2Ω时，电源的输出功率最大，最大值为4W．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式，要注意电源最大输出功率的表达式及其结论的应用．