Question

5．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，固定电阻R₁=r，可变电阻R₂的最大值也等于r．则当滑动头从R₂的最下端移至R₂的最上端时（　　）

• A． 电源的输出功率增大
• B． 电源内部的电势降落减小
• C． R₂消耗的电功率增加
• D． 电源的效率增加

Answer 1

分析 R₁为定值电阻，R₂为可变电阻，根据P=I²R₁可以分析电阻R₁的功率的变化情况，由于R₂减小的时候，电路电流就在增加，所以不能根据P=I²R₂来分析R₂的功率的变化情况；
当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大．

解答 解：A、根据电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大可知，固定电阻R₁=r，则当滑动头上移时，滑动变阻器电阻减小，但总电阻仍然大于电源内阻，所以电源的输出功率增大，故A正确；
B、当滑动头上移时，滑动变阻器电阻减小，总电阻减小，总电流增大，内阻所占电压增大，所以电源内部的电势降落增大，故B错误；
C、当把R₁和电源看做一个整体时，即把电源的内阻看做R₁+r，当R₂=R₁+r时，电源的输出功率最大，即R₂上获得最大功率，但实际上R₂＜R₁+r时，所以R₂变小时，R₂消耗的电功率减小，所以C错误；
D、电源的效率$η=\frac{UI}{EI}=\frac{U}{E}$，总电阻减小，内阻所占电压增大，所以路端电压减小，则电源效率减小，所以D错误；
故选：A．

点评 对于R₂的功率的分析是本题的难点，通常的分析方法都是把R₁和电源看做一个整体来分析电源的输出功率的变化情况，即为R₂的功率的情况．