◎ 题目

如图所示的电路中，电源的电动势E=80V，内电阻r=2Ω，R1=4Ω，R2为滑动变阻器．问： （1）R2阻值为多大时，它消耗的功率最大？ （2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R2应取多少？ （3）如果要求电源输出功率为600W，外电路电阻R2应取多少？此时电源效率为多少？ （4）该电路中R2取多大时，R1上功率最大？

◎ 答案

（1）将R1视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知道当R2=R1+r时电源的输出功率最大（即外电阻R2消耗的电功率最大）：   R2=R1+r=（4+2）Ω=6Ω；      （2）由η= I2r EI = Ir E ≤20%和I= E R1+R2+r 解得：R2≥4Ω；      （3）P=I2R=（ E R1+R2+r ）2?（R1+R2）=（ 80 4+R2+2 ）2?（4+R2）=600 W    解得 R2=2Ω； 则得 I= E R1+R2+r = 80 4+2+2  A=10A 电源的效率 η= P出 P总 ×100%= 600 600+102×2 ×100%=75%． （4）R2=0Ω 时，电路中电流最大，则R1上功率最大．                      答：（1）R2阻值为6Ω时，它消耗的功率最大．  （2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R2≥4Ω．   （3）如果要求电源输出功率为600W，外电路电阻R2为2Ω，电源效率为75%．   （4）该电路中R2取0Ω时，R1上功率最大．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示的电路中，电源的电动势E=80V，内电阻r=2Ω，R1=4Ω，R2为滑动变阻器．问：（1）R2阻值为多大时，它消耗的功率最大？（2）如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%，R2应取多少…”主要考查了你对  【电功】，【电功率】，【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。