Question

電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān)。如圖所示，是研究它們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路。為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電池，給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R₀，把它們一起看作新電源（圖中虛線框內(nèi)部分）。新電源的內(nèi)電阻就是蓄電池的內(nèi)電阻和定值電阻R₀之和，用r表示，電源的電動(dòng)勢用E表示。

  ①寫出新電源的輸出功率P跟E、r 、R的關(guān)系式：            。（安培表、伏特表看作理想電表）。

  ②在實(shí)物圖中按電路圖畫出連線，組成實(shí)驗(yàn)電路。

  ③表中給出了6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在方格紙中畫出P-R關(guān)系圖線。根據(jù)圖線可知，新電源輸出功率的最大值約是             W，當(dāng)時(shí)對應(yīng)的外電阻約是         ．

④由表中所給出的數(shù)據(jù)，還可以求哪些物理量？

U（V）	3.5	3.0	2.5	2.0	1.5	1.0
I（A）	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7

 

 

Answer 1

【答案】①；②如圖所示；③（1.0—1.1）W；R＝5歐；④求出電動(dòng)勢和內(nèi)阻

【解析】①電源的輸出功率，所以；

②實(shí)物連線如圖所示；

③新電源的輸出功率與電阻R的關(guān)系計(jì)算結(jié)果如下表，描點(diǎn)作圖如右圖所示。由圖可知，新電源的輸出功率最大值比1.0W稍大，約在1.0－1.02W之間，對應(yīng)的電阻約R＝5Ω

P/W	0.70	0.90	1.0	1.0	0.90	0.7
R/Ω	17.5	10.0	6.25	4.00	2.50	1.43

④實(shí)驗(yàn)電路與測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻基本相同，定值電阻R₀為已知，因此由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以計(jì)算電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。

【點(diǎn)評(píng)】該實(shí)驗(yàn)由測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路改進(jìn)為研究電源的輸出功率與外電阻R的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)又可以測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，一舉兩得。實(shí)驗(yàn)考查考生計(jì)算、處理表格數(shù)據(jù)、描點(diǎn)作圖以及開放思路等知識(shí)和能力。