在如图所示电路中,定值电阻R0的阻值为2Ω,安培表和伏特表均为理想电表.闭合开关k,当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为0v到3v,安培表的变

◎ 题目

在如图所示电路中,定值电阻R0的阻值为2Ω,安培表和伏特表均为理想电表.闭合开关k,当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为0v到3v,安培表的变化范围为0.75A到1.0A.求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)移动变阻器滑片时,能得到的电源最大输出功率.
魔方格

◎ 答案

(1)当Rx1=0时,Ux1=0v,对应电流为I1=1A,由闭合电路欧姆定律得:
E=I1×(R0+r)-----------①
当Rx为最大值时,Ux2=3v,对应电流为I2=0.75A,由闭合电路欧姆定律得:
E=I2×(R0+r)+Ux2--------②
Rx的最大值为Rxm=
Ux2
I2
=
3
0.75
=4(Ω)

由①②两式代入数据得:E=12v    r=10Ω;
(2)电源的输出功率:P输出=(
E
Rx+R0+r
)2(Rx+R0)

当Rx+R0=r时,电源有最大输出功率,但Rx+R0恒小于r,由输出功率随外电阻变化的关系知,当Rx+R0取最大值是输出功率最大.即 P输出m=(
E
Rxm+R0+r
)2(Rxm+R0)=(
12
4+2+10
)2×(4+2)=
27
8
(W)
=3.375W;
答:(1)电源的电动势为12V,内阻为10Ω;(2)电源的最大输出功率为3.375W.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在如图所示电路中,定值电阻R0的阻值为2Ω,安培表和伏特表均为理想电表.闭合开关k,当滑动变阻器Rx滑片P从一端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为0v到3v,安培表的变…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  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。

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