题目

题型：不详难度：来源：

在如图A所示电路中，电源电动势为E = 6V，内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器R₁的阻值范围是0～20Ω，电阻R₂上标有“15Ω，4A”字样，电流表的量程为0～0.6A。

甲、乙两同学在讨论滑动变阻器功率的取值范围时，甲同学认为：由于电流表允许通过的最大电流为0.6A，所以通过R₁的最大电流为  I_1m = I_Am–I_L =" 0.6A–0.3A" = 0.3A，这时滑动变阻器R₁两端的电压为  U_1m = E－I_1m R₂ = 6V－0.3×15V =" 1.5V" ，因此， 滑动变阻器的最大功率为   P_1m = I_1m U_1m=" 0.3×1.5W" = 0.45W。
乙同学不同意甲同学的看法，他认为滑动变阻器的功率决定于通过它的电流和它两端电压的乘积，即P₁ = I₁ U₁，电流最大时功率未必最大，只有电流、电压的乘积最大时，功率才最大，如图B所示。
你认为甲、乙两位同学中，哪位同学的看法正确，如果你认为甲同学正确，请简述他正确的理由；如果你认为乙同学正确，请求出滑动变阻器R₁的最大功率P_1m。

答案

甲同学的看法错，乙同学的看法正确。0.6W

解析

当通过R₁的电流为I₁时，两端的电压为 U₁ =ε–I₁ R₂         （2分）
这时  P₁ = I₁ U₁ = I₁（ε–I₁ R₂）= –I₁² R₂ +εI₁ = –R₂ (I₁–)² +   当I₁ = = A = 0.2A时 R₁的功率最大，P_1m = = W = 0.6W