题目内容
(10分)电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关,图甲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池,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),电源的内阻就是蓄电池的内阻和定值电阻R0之和,并用r表示,电源的电动势用E表示。
(1)(5分)下表是某实验小组在实验中记录的几组数据,根据这些数据在方格纸中画出该电源的U-I特性曲线,并在图中读出电动势E=______V,电源内电阻r=______Ω。
I(A) |
0.12 |
0.20 |
0.28 |
0.36 |
0.44 |
0.52 |
0.60 |
0.68 |
U(V) |
3.41 |
3.00 |
2.60 |
2.20 |
1.80 |
1.40 |
1.31 |
0.60 |
() |
28.42 |
15.00 |
9.29 |
6.11 |
4.09 |
2.69 |
2.16 |
0.88 |
UI (W) |
0.41 |
0.60 |
0.73 |
0.79 |
0.79 |
0.73 |
0.78 |
0.41 |
(2)(5分)根据表中数据描绘出电源输出功率P跟外电路电阻R的关系曲线。分析该电源输出功率的最大值约为________W,此时外电路电阻约为________Ω。
(1) (2分)
(2) 4.00V, 4.6~5.0Ω (每空2分,作图1分)
(3) 0.80W, 5.0Ω(每空2分,作图1分)
【解析】(1)通过给的表格描点连线,可以读出直线与纵坐标的交点为4V,图线的斜率大小表示电源内阻r=(4-0.6)/0.68= 4.6Ω(2)由P-R图像可知当外电阻为5欧姆时输出功率最大,由P-R图线可知最大输出功率为0.8W
电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示,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池,给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作新电源(图中虚线框内部分)。新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写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式: 。(安培表、伏特表看作理想电表)。
②在实物图中按电路图画出连线,组成实验电路。
③表中给出了6组实验数据,根据这些数据,在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知,新电源输出功率的最大值约是 W,当时对应的外电阻约是 .
④由表中所给出的数据,还可以求哪些物理量?
U(V) | 3.5 | 3.0 | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 |
I(A) | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 |