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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 闭合电路欧姆定律/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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？
魔方格

◎ 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。

阻值 损耗 知识点 消耗 闭合电路
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