Question

如圖所示，電動勢為E、內阻為r的電池與定值電阻R₀、滑動變阻器R串聯，已知R₀=r，滑動變阻器的最大阻值是2r．當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，下列說法中正確的是（　　）

• A、電源的輸出功率先變小后變大
• B、電源的輸出功率先變大后變小
• C、滑動變阻器消耗的功率變小
• D、定值電阻R₀上消耗的功率先變大后變小

Answer 1

分析：當滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動時，電路中總電阻會發生變化，抓住電動勢和內電阻不變，去分析電路中電流和路端電壓如何變化．關于電阻R₀上的功率變化，因為R₀是定值電阻，只要分析電流如何變化就可得知．分析滑動變阻器上功率的變化，可將R₀等效到內電阻中去，根據結論，當外電阻等于內電阻時，輸出功率最大去進行分析．

解答：解：A、當外電阻等于內電阻時，電源的輸出功率最大，由題意可知，R_外≥R₀=r，當滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動時，外電路電阻從3r減小到r，由于整個過程中，外電阻一直大于電源內阻，隨外電阻阻值的減小，電源的輸出功率不斷增大，故AB錯誤．
C、把R₀與電源組成的整體看做等效電源，電源內電阻變為2r，滑動變阻器消耗的功率可看成電源的輸出功率，R_外≤2r，隨著外電阻的減小，輸出功率減小，故C正確．
D、當滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動時，電路中的總電阻變小，電動勢和內電阻不變，可知電路總電流變大，根據P=I²R₀，R_O不變，定值電阻R₀上消耗的功率變大．故D錯誤．
故選：C．

點評：分析滑動變阻器的功率如何變化是本題的關鍵，把把定值電阻R₀和電源看成一個整體，此時電源的輸出功率即為滑動變阻器消耗的功率．