Question

1．如图甲所示，虚线框内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输出特性，将电流表、电压表、滑动变阻器按图示方式连接在它的输出端A、B之间．实验中记录6组电流表示数I、电压表示数U如表所示

I/A	0.06	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
U/V	2.54	2.50	2.39	2.38	2.20	2.10

（1）试根据表格中的数据在图乙中的坐标纸上画出U-I图象；
（2）若将方框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源，根据图象求出等小电源的电动势E=2.6V，等效电源的内电阻r=1.0Ω；
（3）若电流表内阻为0，当滑动变阻器的滑片移至最上端时，电流表示数是2.6A；
（4）滑动变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率是1.69W．

Answer 1

分析 （1）由描点法得出对应的图象；
（2）图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率为等效电源的内阻；
（3）由闭合电路欧姆定律可求得对应的短路电路；
（4）滑动变阻器消耗的功率为电源的输出功率，当内外电阻相等时滑动变阻器消耗的功率最大．

解答 解：（1）由表中数据采用描点法得出对应的图象如图所示；
（2）由图b所示电路可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是2.6V，则电源电动势E=2.6V，电源内阻为：r=$\frac{△U}{△I}$=$\frac{2.6-2.1}{0.5}$=1Ω．
（3）若电流表内阻为零，滑动变阻器移至最上端时，由欧姆定律可知：I=$\frac{E}{r}$=$\frac{2.6}{1}$=2.6A；
（4）当内外电阻相等，即R=r时，电源的输出功率最大，滑动变阻器功率最大，为：P=（$\frac{E}{r+r}$）²r=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=$\frac{2．{6}^{2}}{4×1}$≈1.69W；
故答案为：（1）如图所示；（2）2.6，1.0；（3）2.6；（4）1.69．

点评 本题考查闭合电路欧姆定律的实验中数据处理及电源的输出功率；明确当内外电阻相等时，电源的输出功率最大．