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 如图1所示电路,电源电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,且r>R1 ,R2为可变电阻,问:
(1)当可变电阻R2阻值为多大时,电源的输出功率最大,此时电源的总功率为多少?电源的效率是多大?
(2)要使R2获得最大功率,R2的阻值应为多大?
(3)要使R1获得最大功率,R2的阻值应为多大?


(1)只有在电源内外电阻相等时,电源的输出功率最大,则可知当R1+R2=r时,即R2=r-R1时电源输出功率最大,此时电路总电流为I= ,则电源的总功率为P=EI=,此时电源的效率为η=×100%=×100%=×100%=50%.
(2)要使R2获得最大的功率,可将电源与R1合并看作等效电源,故其电动势为E,内阻为R1+r,这样要使输出功率最大,即R2=R1+r即可.
(3)要使R1获得最大功率,不可按(2)的办法将R2与电源合并看作等效电源,因为无论R2等于多少,R2+r>R1必成立,因而不可能达到内外电阻相等电源输出功率最大的情况.由于R1是定值电阻,则R1的功率为P1=I2R1,则只有当电路总电流取得最大值时,R1的功率才最大.所以当R2=0时,R1才能获得最大功率.
【试题分析】
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图1所示电路中,已知电源电动势E=3V,内阻r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,灯泡L的U-I图线如图2所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而
增大
增大
(填“增大”、“减小”或“不变”).当电键K闭合后,任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是
0.32W(0.30~0.34都对).
0.32W(0.30~0.34都对).
W(本小题需要作图,请画在答题纸的图乙中).

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学为测量电源电动势并研究不同负载下电源输出功率,设计了如图1所示电路,测量数据如下表所示:
U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56
I/V 0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55
(1)请在给出的直角坐标系中画出U-I图象(图2).
(2)根据图线求得该电源的电动势E=
 
V,内电阻r=
 
Ω;
(3)根据U-I的图线,电流I=0.20A时,电源的输出功率P=_
 
W;如果考虑电表内阻对电路的影响,则电源实际输出功率P
 
P(选填“大于”、“小于”或“等于”).
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网A.在“把电流表改装成电压表”实验中:
(1)改装前需要测量电流表G的内阻Rg,可以用如图1所示电路来测定.图中R1是电位器(功能同滑动变阻器),R2是电阻箱.只闭合开关S1,调整R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(Ig).再闭合开关S2,调整R2的阻值,使电流表指针偏转到正好是满刻度的
2Ig
3
.关于这种测量表头内阻的方法,下列说法正确的是
 

A.当电流表G的示数从满偏电流Ig调到满刻度的
2Ig
3
时,R2中实际电流也等于
Ig
3

B.当电流表G的示数从满偏电流Ig调到满刻度的
2Ig
3
时,R2中实际电流稍大于
Ig
3

C.在此实验中表头内阻的测量值R大于其真实值Rg
D.选择电动势较大的电源,可以使表头内阻Rg的测量值更接近真实值
(2)用上述实验方法测得电阻箱R2 如图2所示,则电流表G 的内阻Rg 约为
 
Ω

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科目:高中物理 来源:学习周报 物理 人教课标高二版(选修3-1) 2009-2010学年 第10期 总第166期 人教课标版(选修3-1) 题型:022

某同学利用如图1所示电路测定电源的电动势和内阻.实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可忽略不计.闭合电键S后,变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图2所示的U-I图象中直线a、b所示.

(1)若滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,电压表V2的示数一直增大,可知滑动片P由________端滑到________端;(用电路图中的字母表示)

(2)通过分析可知,图2中图线________(填“a”或“b”)表示电压表V1示数随电流表A示数变化的关系;

(3)根据U-I图象中坐标轴所标出的数据,可以求出电源电动势E=________,内阻r=________(用图中给出的坐标值表示).

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