题目内容
如图所示电路,R1为变阻器,R2为定值电阻,r为电源内阻,且r>R2.若R1上的电功率为P1,R2上的电功率为P2.以下叙述中正确的是( )
A.要使P1与P2的和最大,必须使R1=r-R2
B.要使P1最大,必须使R1=R2+r
C.要使P2最大,必须使R2=R1+r
D.(P1+P2)的最大值,由ε和r决定
【答案】分析:根据数学知识分析可知,当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大.要使P1最大,可将定值电阻R2看成电源内阻的一部分,利用这个结论进行分析.要使P2最大,必须使R1=0.
解答:解:A、P1与P2的和等于电源的输出功率P出.根据功率关系得:P出=EI-I2r=-rI2+EI,P出是电流I的二次函数,由数学知识得知:当I=
=
时,P出最大,此时应有r=R1+R2.所以要使P1与P2的和最大,必须使R1=r-R2.故A正确.
B、将定值电阻R2看成电源内阻的一部分,利用上面的结论进行分析可知,当R1=R2+r时,P1最大.故B正确.
C、R2为定值电阻,要使P2最大,必须使电路中电流最大,则必须使R1=0.故C错误.
D、(P1+P2)的最大值为
=
,由E和r决定,故D正确.
故选ABD
点评:本题运用数学知识讨论电路中的极值问题,掌握当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大是关键.
解答:解:A、P1与P2的和等于电源的输出功率P出.根据功率关系得:P出=EI-I2r=-rI2+EI,P出是电流I的二次函数,由数学知识得知:当I=
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B、将定值电阻R2看成电源内阻的一部分,利用上面的结论进行分析可知,当R1=R2+r时,P1最大.故B正确.
C、R2为定值电阻,要使P2最大,必须使电路中电流最大,则必须使R1=0.故C错误.
D、(P1+P2)的最大值为
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故选ABD
点评:本题运用数学知识讨论电路中的极值问题,掌握当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大是关键.
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