问题
实验题
电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电地,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作电源(图中虚线框内部分)。于是电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和,用r表示,电源的电动势用E表示。
①写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式 。(电流表与电压表都看作理想电表)
②下表中给出了6组实验数话,根据这些数据.在图中的方格纸中画出P—R关系图线。根据图线可知,电源输出功率的最大值是 W,当时对应的外电阻是 。
③由表中所给出的数据,若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5,还可以求得该电源的电动势
E= V,内电阻r0= .
答案
①P=;②0.80,5.0;③4.0,0.5.
题目分析:①根据闭合电路欧姆定律,有:E=I(R+r),电阻R的电功率为:P=I2R,联立得到:P=;②根据表中实验数据,求出电阻与电功率值如下表所示:
I(A) | 0.2 | 0.26 | 0.36 | 0.44 | 0.52 | 0.60 |
U(V) | 3.00 | 2.60 | 2.20 | 1.80 | 1.40 | 1.00 |
U/I | 15.00 | 10.00 | 6.11 | 4.09 | 2.69 | 1.67 |
UI(W) | 0.60 | 0.68 | 0.79 | 0.79 | 0.73 | 0.60 |
由图得到,当R=5Ω时,电源输出功率最大,为P=0.80W;
③电源输出功率P=(当R=r时,取“=”)故r=R=5.0Ω,
=0.80W;由于R0=4.5Ω,故r=0.5Ω;E=4.0V