Question

17．如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R₁=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为1A，滑动变阻器消耗的最大功率为0.75W．

Answer 1

分析 分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大．

解答 解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R₁串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{3}{1+2}$=1A；
把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=$\frac{{E}^{2}}{R}$可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R₁=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：
P=$\frac{{E}^{2}}{4×3}$=$\frac{9}{12}$=0.75W；
故答案为：1；0.75．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大．