题目内容

在图14-6-18所示电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1=100 Ω，R 2的阻值未知，R 3是一滑动变阻器，在其滑键从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的端电压随电流I的变化图线如图14-6-19所示，其中图线上的A、B两点是滑键在变阻器的两个不同端点时分别得到的，求：

              

图14-6-18                                            图16-6-19

（1）电源的电动势和内电阻；

（2）定值电阻R 2的阻值；

（3）滑动变阻器R 3的最大值；

（4）上述过程中R 1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率.

解析：（1）由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir?

将图象中A、B两点的电压和电流代入得E=16+0.2r  E=4+0.8r?

联立解得E=20 V?r=20Ω.?

（2）当R 3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的，当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2.

.

（3）当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值.?

又

代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300 Ω.?

（4）当R1消耗的功率最大时，它两端电压应最大，由UR1=E-I（R 2+r）知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出有关数据，便不难求出R1消耗的最大功率.?

当R3=300Ω时，

此时R1两端的电压为：

则R1消耗的最大功率为：

又当R外=r时，电源输出功率最大，即有.

练习册系列答案
相关题目
一个小灯泡的额定电压为6.3V，额定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线，实验电路图1所示．
电源E1：电动势为8.0V，内阻不计；
电源E2：电动势为12.0V，内阻不计；
电压表V：量程为0-10V，内阻约为10kΩ
电流表A1：量程为0-3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A2：量程为0-300mA，内阻约为1Ω；
滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流1.0A；
开关S，导线若干．
（1）依照实验电路图将图2中的实物图连接成实验电路．
（2）实验中电源应该选用
E1
E1
；电流表应该选用
A2
A2
．
（3）实验测出的数据如下表所示，依照这些数据在图3所示的坐标纸中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线．
U
V
 0 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 6.3
I
A
 0 0.05 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.23 0.25 0.27 0.27
（2013?宁波二模）在某次描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，所选用的实验器材有：
A：小灯泡“2.5V，0.2A”
B：电流表0-0.6A-3A（内阻约1Ω）
C：电压表0-3V-15V （内阻很大）
D：滑线变阻器“2A，10Ω”
E：电源（两节干电池）
F：开关一个，导线若干
（1）在实验时小杰同学采用了如图甲所示的实物电路，则具体实验操作前该电路需改进的地方有
电流表应采用外接法；电流表量程太大；滑片应置于左侧
电流表应采用外接法；电流表量程太大；滑片应置于左侧

（2）在改正电路需改进之处后，小杰同学进行了实验，但在实验中发现，无论怎样调节滑线变阻器，都不能使小灯泡两端电压达到2.5V额定电压，而是只能勉强达到1.80V，于是他猜想是否干电池太旧，总电动势只能达到1.8V，为了验证自己的猜想，他用以上器材进行了测该电源电动势和内阻的实验，电路图如图乙，实验数据如下：
U（V） 2.37 2.30 2.18 2.10 1.90 1.60 1.30
I（A） 0.11 0.14 0.18 0.21 0.29 0.42 0.56
Ⅰ．请在图丙坐标纸上画出U-I图线，由图线可得E=
2.61
2.61
V，电源内阻为r=
2.6
2.6

Ⅱ．描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中电压只能达到1.8V的原因是否如小杰所猜测？由实验数据得小灯泡两端电压为1.8V时电流为0.19A，试通过分析说明只能达到1.80V的原因．
（1）以下四个中学学生实验中都要用到小球或者重锤，实验中需要测定小球或重锤质量的是
 
．（选填下面正确选项前的代号字母）
A．验证机械能守恒定律
B．用单摆测定重力加速度
C．验证动量守恒定律
D．研究平抛物体的运动
（2）一个小灯泡的额定电压为6.3V，额定电流约为0.3A，用以下所给的实验器材描绘出小灯泡的伏安特性曲线．实验电路如图1所示．
电源E1：电动势为8.0V，内阻不计；
电源E2：电动势为12.0V，内阻不计；
电压表V：量程为0～10V，内阻约为10kΩ；
电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A2：量程为0～300mA，内阻约为1.0Ω；
滑动变阻器R：最大阻值10Ω，额定电流1.0A；
开关S，导线若干．
①依照实验电路图将图2中的实物图连接成实验电路．
②实验中电源应该选用
 
；电流表应该选用
 
．
③实验测出的数据如下表所示，依照这些数据在图3所示的坐标中描绘出该小灯泡的伏安特性曲线．
U/V 0 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 6.2
I/A 0 0.05 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.23 0.25 0.27 0.27
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用如图5-3-18所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后.汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N（取g＝10 m／s2）.

图5-3-18

（1）若传感器a的示数为14 N、b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向.

（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零?

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