Question

如圖所示，R₁=5Ω，R₂=10Ω，燈L標(biāo)有“3V，3W”字樣，R₃是最大電阻值為6Ω的滑動(dòng)變阻器，P為滑動(dòng)頭，電流表內(nèi)阻不計(jì)，燈L電阻不變．當(dāng)P滑到A端時(shí)，燈L正常發(fā)光；當(dāng)P滑到B端時(shí)，電源的輸出功率為20W．求：
（1）電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
（2）當(dāng)P滑到變阻器中點(diǎn)時(shí)，電源內(nèi)阻損耗的功率．

Answer 1

分析：（1）由兩個(gè)電路結(jié)構(gòu)列全電路歐姆定律方程，解方和組即可．
 （2）確定電路結(jié)構(gòu)，求得電流，求得功率．

解答：解：（1）電燈電阻R_L=

U 2 L

PL

L=3Ω，P在A端時(shí)，R_L與R₃的并聯(lián)值為R′=

3×6

3+6

=2Ω
     外電路總電阻R_總=R₁+R′=7Ω，干路電流    I_總=I_L+I_R3=

3

3

+

3

6

=1.5A
      則由全電路歐姆定律得：E=I_總R_總+I_總r------------①
      P在B端時(shí)，外電路總電阻R_總^′=R₁=5Ω，由P=

I

2 總

R1 得干路電流I_總^′=2A，
       由全電路歐姆定律    可得   E=I_總′R₁+Ir---------②
       由①②式可得：E=12V，r=1Ω；
（2）P在中點(diǎn)時(shí)，R_外=6.5Ω，I_總^″=

E

R外+r

=1.6A，所以電源內(nèi)阻損耗的功率P_內(nèi)=I_總^″2r=2.56W
答：（1）E=12V，r=1Ω；
         （2）當(dāng)P滑到變阻器中點(diǎn)時(shí)，電源內(nèi)阻損耗的功率為2.56W

點(diǎn)評(píng)：考查電路結(jié)構(gòu)的確定與全電路歐姆定律的應(yīng)用，要學(xué)會(huì)簡(jiǎn)化電路．