题目

题型：不详难度：来源：

图，外电路由一个可变电阻R和一个固定电阻R₀串联构成，电源电动势为ε，电源内阻为r，

问：R调到什么时候，R₀上将得到最大功率。

答案

当可变电阻R减小到零时，固定电阻R₀上有最大输出功率其大小为
 

解析

【错解分析】错解：把可变电阻R看成电源内阻的一部分，即电源内阻r′=r+R。利用电源输出功率最大的条件是R＝r′得R₀=R＋r，即R=R₀-r，所以把可变电阻调到R=R₂-r时，电路中R₀上得到最大功率，其大小为
 
可变电阻R上得到的功率，决定于可变电阻的电流和电压，也可以用电源输出功率最大时的条件，内外电阻相同时电源有最大输出功率来计算。但是题目要求讨论定值电阻R₀上的输出功率，则不能生搬硬套。定值电阻R₀上的功率，决定于流过电阻R₀的电流强，这与讨论可变电阻R上的功率不同。
【正解】电流经过电阻R₀，电流能转换成内能，R₀上功率决定于电流强度大小和电阻值，即P=I²R₀，所以当电流强度最大时，R₀上得到最大功率。由纯电阻的闭合电路欧姆定律，有

当可变电阻R减小到零时，电路中电流强度有最大值，固定电阻R₀上有最大输出功率，其大小为 
【点评】在讨论物理问题时选择研究对象是重要的一环。研究对象选错了，就要犯张冠李戴的错误。明明题目中要我们计算定值电阻的功率，有人却套用滑动变阻器的结论。所以认真审题找出研究对象，也是提高理解能力的具体操作步骤。