Question

在如图所示的电路中，圈①、②、③处可以接小灯、电流表或电压表（均为理想电表）三种元器件，已知电源电动势ε、内阻r恒定，定值电阻R₁＞R₂＞R₃＞R₄＞r，小灯电阻R_L=R₁，现有四种不同的接法：
接法一：①接小灯、②接电流表、③接电压表
接法二：①接小灯、②接电压表、③接电流表
接法三：①接电流表、②接电压表、③接小灯
接法四：①接电流表、②接小灯、③接电压表
比较以上四种接法，下列说法正确的是（　　）

A、选择接法一，路端电压最大

B、选择接法二，电源的效率最高

C、选择接法三，电源的总功率最大

D、选择接法四，电源输出功率最大

Answer 1

分析：理想电流表在电路中相当于短路，理想电压表在电路中相当于断路，根据闭合电路的欧姆定律分析可知电阻和功率的大小．

解答：解：A、B、当①接小灯、②接电流表、③接电压表时，由于电流表或和电压表都是理想电表，所以电阻R₃在电路中被短路，R₂和R₄并联之后与R_L和R₁串联，由于R₁＞R₂＞R₃＞R₄＞r，此时电路的总电阻最大，所以电路的路端电压最大，所以A正确，根据效率η=

UI

EI

=

U

E

可知，此时的电源的效率也是最大的，所以B错误．
C、当①接电流表、②接电压表、③接小灯时，由于电流表或和电压表都是理想电表，所以此时外电路只有R₁与其他电阻的总电阻串联，所以此时电路中的电阻最小，电流最大，所以此时电源的总功率最大，所以C正确．
D、当①接电流表、②接小灯、③接电压表时，由于电流表或和电压表都是理想电表，此时电路的电阻并不是最大的，当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，所以D错误．
故选AC．

点评：外电阻的电阻越大，外电路的电压也就越大，电源的效率越大，当电源的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大．