题目

题型：不详难度：来源：

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

解析

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_总=
又R_总=
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U_R1=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P_1m=
又当R_外=r时，电源输出功率最大，即有
P_m=