问题 问答题

⑴电源的电动势和内电阻;

⑵定值电阻R2的阻值;

⑶滑动变阻器R3的最大值;

⑷上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。

答案

(1) E="20V   " r=20 (2) 5(3) R3=300(4)5W

⑴由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir

将图象中A、B两点的电压和电流代入和得

E="16+0.2r     " E="4+0.8r"

联立解得E="20V   " r=20

⑵当R3的滑键自左向右滑时,R3阻值变小,使电路总电阻变小,而总电流变大。由此可知,图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时,R3=0,R1被短路,外电路总电阻即为R2,故由B点的U、I值可求出R2

R2=

⑶当滑键在最左端时,其阻值最大,并对应着图线上的A点,故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻,再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。

R=

又R=

代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300

⑷当R1消耗的功率最大时,它两端电压最大,由UR1=E-I(R2+ r)知,这时电路的总电流I应最小,故应把滑动变阻器的阻值调到最大,再结合上面求出的有关数据,便不难得出R1消耗的最大功率。

当R3=300时,I=

此时R1两端的电压为:U1=I·

则R1消耗的最大功率为P1m=

又当R=r时,电源输出功率最大,即有

Pm=

单项选择题
多项选择题