Question

11．如图所示，定值电阻R₁=1Ω，R₂为电阻箱，电源电动势e=6V，内阻 r=3Ω．要使电源有最大功率输出，应使R₂=2Ω；若要使R₁上得到的功率最大，应使R₂=0；若要使R₂上得到的功率最大，应使R₂=4Ω．

Answer 1

分析 对于电源，当外电路的总电阻等于内电路的总电阻时，电源的输出功率最大．当流过定值电阻的电流最大时，定值电阻消耗的功率最大．

解答 解：当外电路的总电阻等于内电路的总电阻时，电源的输出功率最大，即：R₁+R₂=r
解得：R₂=r-R₁=3-1=2Ω
要使定值电阻消耗的功率最大，则应使流过定值电阻的电流最大；故应使电路总电阻最小；因此R₂的接入电阻应为零；
将电阻R₁和电源整体当作等效电源，等效电源的内电阻为4Ω；
当变阻器的电阻与等效电源的内电阻相等时，即R₂=4Ω时，等效电源的输出功率最大；
故答案为：2Ω；0；4Ω．

点评 本题采用结论法判断较快，即“当外电路的总电阻等于内电路的总电阻时，电源的输出功率最大”．