Question

如图所示，R₁、R₂为定值电阻，R₃为滑动变阻器，3个电阻采用图（甲）的方式接在电源上，已知R₁=3Ω，R₂=12Ω．现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R₃上电压与电流的变化关系，移动R₃上的滑动片，在计算机屏幕上得到如图（乙）所示的U-I图象（图中的实线部分）．则电源的电动势E=______；R₃消耗的最大功率P_3m=______．

Answer 1

（1）由图乙所示图象可知，当U=0时，I=1.5A，此时R₃阻值为零，I=

E

R1+r

，即：1.5=

E

3+r

，
若R₃无限地变化，电压4.5V的时候电流为0，此时R₃视为断路，电路电流I=

4.5

R2

=

E

R1+R2+r

，即：

4.5

12

=

E

3+12+r

，
由以上两式可得：E=6V，r=1Ω；
（2）R₃消耗的功率P=UI=（4.5-

4.5

1.5

I）I=4.5I-3I²，当I=0.75A时，功率最大，P_3m=4.5×0.75-3×0.75²=1.6875W．
故答案为：6V；1.6875W．