Question

在如图所示的电路中，①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件，电源电动势E、内阻r均保持不变，定值电阻R₁︰R₂︰R₃︰R₄=4︰3︰2︰1，小灯泡电阻R_L=R₁，R₁>r，电路中有电流通过，下列说法中正确的是

A. 要使路端电压最大，则应该①接小灯泡，②接电压表，③接电流表

B. 要使电源输出功率最大，则应该①接电流表，②接小灯泡，③接电压表

C. 要使电源总功率最大，则应该①接电流表，②接电压表，③接小灯泡

D. 要使闭合电路中电源效率最高，则应该①接小灯泡，②接电流表，③接电压表

Answer

CD

【解析】要路端电压最大，就要外阻越大越好，这样应该①接电压表，这样整个电路断路，路端电压等于电动势。故A错误。当R外=r时，输出功率最大，但是R1＞r，从上面可以看出，最小的外阻也大于r，所以要输出功率最大，只有外阻接近r才行，所以还是选择最小的外阻，可以看到还应该是①接电流表，②接电压表，③接小灯。故B错误。要电源总功率最大，电压是固定的，所以就要求电流要大，电流大则总电阻要最小，内阻是一定的，所以外阻要最小。那么如何接外阻才能小呢，1接小灯的话，外阻最小也为2R1=8R4，比较大，所以要接电流表，2接小灯的话，3接电压表开路，则小灯和R3并联再与R4串联再与R2并联，最后于R1串联，最后计算外阻为（4+）×R4，3接小灯，2接电压表开路，则R3R4串联，与RL、R2并联最后与R1串联，最后计算外阻为（4+）×R4最小。故C正确。要是电源效率最高，则电路不能是断路，同时外阻越大越好，这样1要接小灯，如果3接电流表，则R2、R3、R4被短接，R外=RL+R1=2R1=8R4，如果②接电流表，则R3短接，R4与R2并联， ，为最大。故D正确。故选CD。