Question

如圖所示，R₁=5Ω，R₂=10Ω，燈L標有“3V，3W”字樣，R₃是最大電阻值為6Ω的滑動變阻器，P為滑動頭，電流表內阻不計，燈L電阻不變．當P滑到A端時，燈L正常發光；當P滑到B端時，電源的輸出功率為20W．求：
（1）電源電動勢和內阻；
（2）當P滑到變阻器中點時，電源內阻損耗的功率．

Answer 1

分析：（1）由兩個電路結構列全電路歐姆定律方程，解方和組即可．
 （2）確定電路結構，求得電流，求得功率．

解答：解：（1）電燈電阻R_L=

U 2 L

PL

L=3Ω，P在A端時，R_L與R₃的并聯值為R′=

3×6

3+6

=2Ω
     外電路總電阻R_總=R₁+R′=7Ω，干路電流    I_總=I_L+I_R3=

3

3

+

3

6

=1.5A
      則由全電路歐姆定律得：E=I_總R_總+I_總r------------①
      P在B端時，外電路總電阻R_總^′=R₁=5Ω，由P=

I

2 總

R1 得干路電流I_總^′=2A，
       由全電路歐姆定律    可得   E=I_總′R₁+Ir---------②
       由①②式可得：E=12V，r=1Ω；
（2）P在中點時，R_外=6.5Ω，I_總^″=

E

R外+r

=1.6A，所以電源內阻損耗的功率P_內=I_總^″2r=2.56W
答：（1）E=12V，r=1Ω；
         （2）當P滑到變阻器中點時，電源內阻損耗的功率為2.56W

點評：考查電路結構的確定與全電路歐姆定律的應用，要學會簡化電路．