Question

2．某同學設(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（R_a與R_b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

Answer 1

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_并一直變大，因為兩電阻之和一定時，當二者相等時并聯(lián)電阻最大，所以要求R₁≤R₂．
（2）當電源的內(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_并一直變大，因為兩電阻之和一定時，當二者相等時并聯(lián)電阻最大，所以要求R₁≤R₂．
（2）從圖b知，當R_外=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�。�