Question

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

 

Answer 1

①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧；④求出电动势和内阻

解析:

①电源的输出功率，所以；

②实物连线如图所示；

③新电源的输出功率与电阻R的关系计算结果如下表，描点作图如右图所示。由图可知，新电源的输出功率最大值比1.0W稍大，约在1.0－1.02W之间，对应的电阻约R＝5Ω

P/W	0.70	0.90	1.0	1.0	0.90	0.7
R/Ω	17.5	10.0	6.25	4.00	2.50	1.43

④实验电路与测电源电动势和内阻基本相同，定值电阻R₀为已知，因此由实验数据还可以计算电源电动势E和内阻r。

该实验由测电源电动势和内阻的实验电路改进为研究电源的输出功率与外电阻R的关系，实验又可以测定电源电动势和内阻，一举两得。实验考查考生计算、处理表格数据、描点作图以及开放思路等知识和能力。