Question

18．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)能為E=16V，內(nèi)阻為r=4Ω，直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為1Ω，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電源的輸出功率最大，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率剛好為6W，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器R的阻值和電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P為（　�。�

• A． R=3．OΩ    P=6W
• B． R=3.0Ω     P=4W
• C． R=2.5Ω    P=6W
• D． R=2.5Ω   P=4W

Answer 1

分析 列出電源輸出功率與電流的關(guān)系式，由數(shù)學(xué)知識(shí)求得最大功率，再由閉合電路歐姆定律求解滑動(dòng)變阻器R的阻值，根據(jù)熱功率公式求解電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P．

解答 解：電源電動(dòng)勢(shì)能為E=16V，內(nèi)阻為r=4Ω，
電源輸出功率P_出=EI-I²r=16I-4I²=-4（I-2）²+16
當(dāng)I=I₀=2A時(shí)電源輸出功率最大，
所以通過電動(dòng)機(jī)的電壓U=$\frac{P}{I}$=$\frac{6}{2}$=3V，
由閉合電路歐姆定律得R+r=$\frac{16-3}{2}$=6.5Ω
所以滑動(dòng)變阻器R的阻值R=6.5-4=2.5Ω 
電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率P=2²×1=4W，
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是非純電阻電路，歐姆定律不適用；當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，是純電阻電路，歐姆定律適用