题目内容
【题目】如图所示,R为电阻箱, 为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r.
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?
【答案】
(1)解:由闭合电路欧姆定律:
联立上式并代入数据解得:
E=6V
r=1Ω
电源电动势为6V,内阻为1Ω;
(2)解:由电功率表达式:
将上式变形为:
由上式可知R=r=1Ω时P有最大值为 ;
故P的最大输出功率为9W.
【解析】(1)由两次电压表及电阻箱的读数,列出闭合电路欧姆定律联立可求得电动势和内阻;(2)由功率表达式可知,当内外电阻相等时,电源的输出功率最大;由数学知识可求得最大值.
练习册系列答案
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【题目】某同学利用图1所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率.
(1)所得实验数据如下表,请在图2中画出U﹣I的图象.
U/V | 1.96 | 1.86 | 1.80 | 1.84 | 1.64 | 1.56 |
I/A | 0.05 | 0.15 | 0.25 | 0.35 | 0.45 | 0.55 |
(2)根据所画的U﹣I图象,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率约为 W(保留两位有效数字).
(3)(多选题)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计.在图3所示的电路中(Rx阻值未知),你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是