精英家教網(wǎng)如圖,電源電動(dòng)勢E=9.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω  R1=0.5Ω,求R2阻值多大時(shí),
(1)電源輸出的電功率最大?最大輸出功率是多少?
(2)電阻R1的電功率最大?最大電功率是多少?
(3)滑動(dòng)變阻器R2的電功率最大?最大電功率是多少?
分析:1、當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,最大為Pm=
E2
4r
,代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可.
2、R1消耗功率為P1=(
E
R1+R2+r
2R1,故當(dāng)R2=0時(shí),R1消耗功率最大,代入數(shù)據(jù)計(jì)算最大功率.
3、把R1看成是電源的一部分,此時(shí)等效電源的電動(dòng)勢沒變,內(nèi)阻為R1+r,所以當(dāng)R2=R1+r=1+0.5=1.5Ω時(shí),電阻R2的電功率最大,最大功率為P2m=
E2
4(R1+r)
,代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可.
解答:解:(1)當(dāng)R1+R2=r時(shí),電源輸出功率最大.
即R2=r-R1=1.0-0.5=0.5Ω 
電源的最大輸出功率為Pm=
E2
4r
=
92
4×1
W=20.25W

(2)R1消耗功率為P1=(
E
R1+R2+r
2R1
故當(dāng)R2=0時(shí),R1消耗功率最大
電阻R1最大功率為P1m=(
E
R1+r
2R1=18W
(3)當(dāng)R2=R1+r=1+0.5=1.5Ω  電阻R2的電功率最大
電阻R2的最大電功率P2m=
E2
4(R1+r)
=
92
4×(0.5+1.0)
W=13.5W

答:(1)R2阻值為0.5Ω時(shí),電源輸出的電功率最大,最大輸出功率是20.25W.
(2)R2阻值為0時(shí),電阻R1的電功率最大,最大電功率18W.
(3)R2阻值為1.5Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器R2的電功率最大,最大電功率是13.5W.
點(diǎn)評(píng):本題難度不大,但是要知道電源的輸出功率何時(shí)最大,當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,最大為Pm=
E2
4r
練習(xí)冊系列答案
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