Question

一道高二物理题~~~~（要有详细的过程哦~有的加分）

如图所示。R1=9Ω R2的全部阻值为20Ω，当触头P滑到R2的中点时，R2上获得的功率最大，其值等于0.9W。若将触头P滑至A端。求
（1）电源的输出功率以及电源的总功率
（2）R2连入电路的电阻为多少时电源的输出功率最大？最大值为多少？
（3）R2连入电路的电阻为多少时，电源效率最大？效率最大n为多少？

Answer 1

解：
（1）由题意可知，当R2=R1+r时，R2上获得的功率达到最大（如果需要具体证明方法请继续提问），此时P滑至R2中点，R2=10Ω,解得r=1Ω（r为电源内阻），此时R2上功率为0.9w，由P=I^2*R（I平方乘R）可知，P2=1/2P（P为电源总功率，整个电路为串联电路，I处处相等，功率与电阻成正比，R2=R1+r，得P2=P1+p，而P=P2+P1+p,所以P2=1/2P）
则电源总功率P=1.8w 因为P1/P2=R1/R2 得P1=0.81w 所以电源输出功率P出=P1+P2=1.71w
（2）由题意和（1）中结论可知，当R2=10Ω时，电源总功率为1.8w,电路总电阻为20Ω，解得电源电动势E=6V（P=U^2/R），当R2=0时电源输出功率最大，最大值为PMAX=E^2/R=3.6w
（3）由题意电源效率n=P出/P（P出为电源输出功率，P为电源总功率），P出=I^2*R外（R外为电路中除电源电阻外的所有电阻总和）P=I^2*R（R为电路总电阻），则n=R外/R=（R1+R2)/(R1+R2+r)，所以当R2最大时电源效率最大，即R2=20Ω时电源效率最大，n=29/30

Answer 2

1）∵P=U²／R ∴U²=P＋R=9 即U=3V （R2两端电压）
∴I=U／R=0.3A ∵串联 ∴U1=I×R1=2.7V
∴U路=5.7V ∴P=U路×I=1.71W
∵R2=10Ω时 P最大 ∴r=1Ω
∴P总=EI=[0.3×（10＋1＋9）]×0.3=1.8W

Answer 3

我做了半天，忽然发现，没有给内阻的阻值啊，也算不出来，你在看看题