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在如图所示电路中,电源电动势为ε=6V,内阻不计,小灯L上标有“6V,0.3A”...

在如图所示电路中,电源电动势为ε=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
I1m=IAm-IL=0.6A-0.3A=0.3A,
这时滑动变阻器R1两端的电压为     
U1m=ε-I1m R2=6V-0.3×15V=1.5V
因此,滑动变阻器的最大功率为P1m=I1m U1m=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P1m

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功率P=UI,即功率是由电压和电流的乘积决定的,电流大但电压不一定大,故只有两者的乘积大才能说明功率大. 【解析】 甲同学的看法错,乙同学的看法正确.   当通过R1的电流为I1时, 两端的电压为  U1=E-I1 R2   这时  P1=I1 U1=I1(ε-I1 R2)=-I12 R2+EI1=-R2 (I1-)2+   当I1==A=0.2A时 R1的功率最大,P1m==W=0.6W
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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