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如图所示的甲乙两个电路中电源电动势E和内阻r已知,定值电阻R0已知,求电阻箱的阻值R调至多大时,其获得的电功率最大,最大值为多少?
分析:(1)甲图中,将电源和电阻R0整体看作电源,当外电阻R与等效电源的内电阻相等时,等效电源的输出功率最大;
(2)图乙中,同样将电源和电阻R0整体看作电源,当外电阻R与等效电源的内电阻相等时,等效电源的输出功率最大;
解答:解:(1)甲图中,将电源和电阻R0整体看作电源,当外电阻R与等效电源的内电阻(r+R0)相等时,等效电源的输出功率最大;
最大电功率为:Pmax=[
E
2(r+R0)
]2(r+R0)
=
E2
4(R0+r)

(2)乙图中,同样将电源和电阻R0整体看作电源,当外电阻R与等效电源的内电阻相等时,等效电源的输出功率最大;
等效电源的内电阻等于r与R0并联的电阻,为:
rR0
r+R0
;等效电源的电动势为
R0
r+R0
E

当R=
rR0
r+R0
时有最大电功率,为:
Pmax=
(
R0
R0+r
E)
2
4
R0r
R0+r
=
R0E2
4r(R0+r)

答:甲图中,电阻箱的阻值R调至r+R0时,其获得的电功率最大,最大值为
E2
4(R0+r)

乙图中,电阻箱的阻值R调至
rR0
r+R0
时,其获得的电功率最大,最大值为
R0E2
4r(R0+r)
点评:本题考查了将实际的有源电路等效成电源的方法,等效电源的电压等于外电路开路时的路端电压,等效电源的内电阻等于将电源换成内电阻r的混连总电阻.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示的情况中,a、b两点的电场强度和电势均相同的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,设计了如图所示的装置.线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻R‘、变阻器R和开关连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中.闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示.
(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲表指针的偏转方向是
向右偏
向右偏
,乙表指针的偏转方向是
向左偏
向左偏
.(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)
(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙表的偏转情况是
向左偏
向左偏
(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)
(3)从上述实验可以初步得出结论:
穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化.
穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中( 结果均保留两位小数)
某同学用图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J,重力势能的减少量为
8.25
8.25
J.
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2
在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
0.30
0.30
N.

(2)从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号) 规格
电流表(A1 量程10mA,待测内电阻r1约2Ω
电流表(A2 量程50 μA,内阻r2=750Ω
电压表(V) 量程15V,内阻r3=10kΩ
定值电阻(R1 阻值R1=35Ω
滑动变阻器(R2 总电阻值约5Ω
电池(E) 电动势1.5V,内阻不计
开关S
导线若干
1某同学设计了如图甲、乙所示电路,那么为了满足题目要求,应选择图
(选填“甲”或“乙”).2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路,同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方,请你指出
电流表A1正负接线柱接反了
电流表A1正负接线柱接反了
_、
滑片P应置于最左端
滑片P应置于最左端
.3根据正确的电路选择,由测量数据中的一组计算来r1,则表达式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
,式中各符号的意义是
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)如图所示,图甲、图乙是物理史上两个著名实验的示意图,通过这两个实验人们对光的本性有了比较全面的认识:
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①图甲是英国物理学家托马斯?杨做的
 
实验的示意图,该实验是光的
 
说的有力证据.
②图乙是
 
实验的示意图,该实验是光的
 
说的有力证据.
(2)如图是一个较复杂电路,所有电阻均为R,a、b、c、d、e、f、g、h、i为电路的测试点.现用电压传感器检测电路在电键闭合后有哪些点与c点电势相等.(将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接,当正接线柱的电势高于负接线柱时,读数为正).
①若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点,连接负接线柱的探针接触b点时,读数为负,则可以判断a点接在电源的
 
极上(选填“正”或“负”).
②对于该实验的认识与判断,下列说法正确的是
 

A.电压传感器为零时表明所测两点电势相等
B.检测电势相同点只能用电压传感器,不能用电压表
C.在检测过程中两个探针可以交换
D.从实验原理来说,如用电流传感器代替电压传感器亦可以完成检测
(3)用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r,所给的器材有:电压表V、电流表A、变阻器R以及电键S和导线若干.
①在方框中画出实验电路图.
②如图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点,请你完成图线,并由图线求出E=
 
V,r=
 
Ω.
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③若选用两组数据,用欧姆定律算出E、r,则选用第
 
和第
 
组数据误差最大.

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(1)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
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①电火花计时器的工作电压为
 
,频率
 

②打出的纸带如图所示,实验时纸带的
 
端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9,如图所示,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为
 
m/s2
④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因
 

(2)某同学在做测金属丝电阻率的实验中,取一根粗细均匀的康铜丝,其中有两个步骤是用螺旋测微器测出康铜丝的直径d和用伏安法测量的康铜丝的电阻R.
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①用螺旋测微器测量康铜丝直径如丙图所示,由图可知其直径为
 
mm.
②图乙是测量康铜丝电阻的原理图,根据原理图在如图甲所示的实物图中画出连线.
③利用上面的电路图测出的电阻值比真实值
 
(填“偏大”或“偏小”),这种误差叫做
 
误差(填“系统”或“偶然”).

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