Question

把一个“10V 2.0W”的用电器A(纯电阻)接到某一电动势和内阻都不变的电源上，用电器A实际消耗的功率是2.0W，换上另一个“ 10V 5.0W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上，用电器B实际消耗的电功率有没有可能反而小于2.0W？你如果认为不可能，试说明理由，如果认为可能，试求出用电器B实际消耗的电功率小于2.0W的条件(设电阻不随温度改变)

Answer 1

r＞，＞，当满足上述条件时，B的实际功率小于2.0W。

【错解分析】错解：将“ 10V 2.0W”的用电器与电源连接，用电器正常工作说明用电器两端电压为10V，现将“ 10V 5.0W”的用电器B与电源连接，用电器两端电压是10V，B也能正常工作，实际功率是5.0W，所以用电器的实际功率不会小于2.0W。
把路端电压与电源电动势混为一谈，认为路端电压是恒定的，不随外电路改变而改变。
【正解】内电阻部可忽略，，因为，r一定，当R越大，U也越大，所以与不同，U不是恒定的。
设电源电动势，内电阻r，，，，R越大，U越小，所以当B连入时，用电器两端的电压将小于10V，它消耗的实际功率将小于5.0W，有可能小于2.0W，但需满足=2（W），＜2W，可解得：r＞，＞，当满足上述条件时，B的实际功率小于2.0W。
【点评】根据电源最大输出功率的条件做出输出功率与外电阻图(P－R图如图所示)做定性分析，也可以得到同样的结果。由题意可知R_A接入电路时，若电源的输出功率达到最大输出功率，则R_B接入电路时，电源的输出功率肯定小于最大输出功率2W。若电源的输出功率没有达到最大输出功率，R_B接入电路时，电源的输出功率有可能小于R_A接入电路时输出功率2W。