Question

把一個“10V 2.0W”的用電器A(純電阻)接到某一電動勢和內阻都不變的電源上，用電器A實際消耗的功率是2.0W，換上另一個“ 10V 5.0W”的用電器B(純電阻)接到這一電源上，用電器B實際消耗的電功率有沒有可能反而小于2.0W？你如果認為不可能，試說明理由，如果認為可能，試求出用電器B實際消耗的電功率小于2.0W的條件(設電阻不隨溫度改變)

Answer 1

r＞，＞，當滿足上述條件時，B的實際功率小于2.0W。

【錯解分析】錯解：將“ 10V 2.0W”的用電器與電源連接，用電器正常工作說明用電器兩端電壓為10V，現(xiàn)將“ 10V 5.0W”的用電器B與電源連接，用電器兩端電壓是10V，B也能正常工作，實際功率是5.0W，所以用電器的實際功率不會小于2.0W。
把路端電壓與電源電動勢混為一談，認為路端電壓是恒定的，不隨外電路改變而改變。
【正解】內電阻部可忽略，，因為，r一定，當R越大，U也越大，所以與不同，U不是恒定的。
設電源電動勢，內電阻r，，，，R越大，U越小，所以當B連入時，用電器兩端的電壓將小于10V，它消耗的實際功率將小于5.0W，有可能小于2.0W，但需滿足=2（W），＜2W，可解得：r＞，＞，當滿足上述條件時，B的實際功率小于2.0W。
【點評】根據(jù)電源最大輸出功率的條件做出輸出功率與外電阻圖(P－R圖如圖所示)做定性分析，也可以得到同樣的結果。由題意可知R_A接入電路時，若電源的輸出功率達到最大輸出功率，則R_B接入電路時，電源的輸出功率肯定小于最大輸出功率2W。若電源的輸出功率沒有達到最大輸出功率，R_B接入電路時，電源的輸出功率有可能小于R_A接入電路時輸出功率2W。