在如图所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化关系如甲、乙、丙三图所示．电表、导线对电路的影响不计．（甲图为电源的效率

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 实验：测定电池的电动势和内阻/2022-12-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在如图所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化关系如甲、乙、丙三图所示．电表、导线对电路的影响不计．（甲图为电源的效率η与外电路电阻R的关系曲线，这里的效率指电源的输出功率与总功率的比值；乙图为输出功率P与路端电压U的关系曲线；丙图为路端电压U与总电流I的关系曲线．）
（1）请根据图甲求出滑动变阻器最大阻值Rm与电源内阻r之比；
（2）电路中电源电动势E、内阻r不变，请写出在滑动变阻器滑动头C从A端滑至B端的过程中电源输出功率P与路端电压U的函数关系式（用字母表示）；
（3）分别写出甲、乙、丙三图中的a、b、c、d各点的坐标（求出数值并注明单位）．

魔方格
魔方格

◎ 答案

（1）η=
I2R
I2(R+r)
=
R
(R+r)
，
当外电阻最大时，电源的效率最高，
Rm
(Rm+r)
=80%  
可解得
Rm
r
=4：1  
（2）根据功率公式得
P=UI=U 
E-U
r
=
EU-U2
r
                                          
（3）由P=
EU-U2
r
 可知当U=
E
2
 时P有最大值
E2
4r
，
又由乙图可知 
E2
4r
=4.5W                                
由丙图可知当U=0时，I=
E-U
r
=
E
r
=3A                     
由上两式可求出E=6V，r=2Ω                                     
进一步可求出Rm=8Ω
当滑片移到B端时，U=
4
5
E=4.8V，P=
U2
Rm
=2.88W，I=
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电表 知识点 不计 可知 变化
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