题目内容
【题目】干电池本身有一定的电阻，可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个定值电阻串联而成，将n节干电池串联成如图所示的电源。使用该电源组成如图所示的电路，闭合电键S，在变阻器滑片P从A端滑到R端的全过程中，电路中部分物理量的变化规律分别如图(a)、(b)、(c)所示，其中图(a)为电压表示数与电流表示数的对应关系图线，图(b)为电池组输出电功率与电压表示数的关系图线，图(c)为电池组输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻的关系图线。
若电表均为理想电表，+变阻器的总电阻为________Ω，图（a）中经过x点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为__________W，图（b）中y点对应的横坐标为________V。
【答案】 6 2.16 3
【解析】解：由图a可知，当电压表的示数为0时，电流表的示数为1.5A，故根据欧姆定律可得nU=1.5A×n；由图b可知，电池的输出功率最大为2.25W，而只有当外电路电阻与电池的内电阻相等时，电池的输出电功率才最大，且最大值为
，故整理得nU=6V，因为U=1.5V；故n=4，电池是由4节干电池组成的；对于图c来说，当变阻器的电阻值最大时，电能的效率为60%，说明
，即变阻器的总电阻
；对于图a的x点，是指变阻器的电阻为6Ω时的电流与电压大小的乘积，即此时的电流值为 
，电压值为0.6A×6Ω=3.6V，故两条虚线所围成的四边形的面积为0.6A×3.6V=2.16W；在图b中，y点的横坐标就是电池输出功率最大时的变阻器的两端电压，即当变阻器的电阻为4Ω时的两端电压，此时变阻器与电池内阻平分电池电压，故电压表的示数为3V。
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