Question

3．如圖所示，電源電動勢E=3V，內阻r=3Ω，定值電阻R₁=1Ω，滑動變阻器R₂的最大阻值為10Ω，則（　　）

• A． 當滑動變阻器的阻值為10時，電阻R₁消耗的功率最大
• B． 當滑動變阻器的阻值為4Ω時，變阻器消耗的功率最大
• C． 當滑動變阻器的阻值為4Ω時，電源輸出功率最大
• D． 當滑動變阻器的阻值為10Ω時，電源的效率最大

Answer 1

分析 R₁為定值電阻，故當電路中電流最大時，其功率最大；
當定值電阻等效為電源內阻分析，當滑動變阻器的阻值等于等效內阻時，滑動變阻器功率最大；
當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大
當外電阻最大時，電源的效率最大．

解答 解：A、變阻器的阻值R₂=0時，R₁消耗的功率最大，故A錯誤
B、由閉合電路的歐姆定律結合功率公式，根據等效內阻法，當R₂=R₁+r=4Ω時，變阻器消耗的功率最大，故B正確
C、根據等效內阻法，當r=R₂+R₁時，電源輸出功率最大R₂=r-R₁=2Ω，故C錯誤
D、電源的效率η=$\frac{{R}_{1}+{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$×100%，顯然當滑動變阻器的阻值為10Ω時，電源的效率最大，故D正確
故選：BD

點評 本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應用，要注意明確當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大