◎ 题目

电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．如图1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地，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）．于是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写出电源的输出功率P跟E、r、R的关系式______．（电流表与电压表都看作理想电表） ②下表中给出了6组实验数话，根据这些数据．在图2中的方格纸中画出P-R关系图线．根据图线可知，电源输出功率的最大值是______W，当时对应的外电阻是______Ω． I（A） 0.2 0.26 0.36 0.44 0.52 0.60 U（V） 3.00 2.60 2.20 1.80 1.40 1.00 U/I（Ω） ______ ______ ______ ______ ______ ______ UI（W） ______ ______ ______ ______ ______ ______ ③由表中所给出的数据，若已知跟电源串联的定值电阻的阻值为R0=4.5Ω，还可以求得该电源的电动势E=______V，内电阻r0=______Ω．

◎ 答案

①根据闭合电路欧姆定律，有：E=I（R+r） 电阻R的电功率为：P=I2R 联立得到：P=P= E2R (R+r)2 ； ②根据表中实验数据，求出电阻与电功率值如下表所示： I（A） 0.2 0.26 0.36 0.44 0.52 0.60 U（V） 3.00 2.60 2.20 1.80 1.40 1.00 U/I 15.00 10.00 6.11 4.09 2.69 1.67 UI（W） 0.60 0.68 0.79 0.79 0.73 0.60 作图如下： 由图得到，当R=5Ω时，电源输出功率最大，为P=0.80W； ③电源输出功率P= E2R (R+r)2 = E2 R+ r2 R +2r ≤ E2 4r （当R=r时，取“=”） 故r=R=5.0Ω， E2 4r =0.80W； 由于R0=4.5Ω，故r=0.5Ω； E=4.0V 故答案为：①P= E2R (R+r)2 ；②0.80，5.0；③4.0，0.5．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关．如图1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地，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…”主要考查了你对  【实验：测定电池的电动势和内阻】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。