Question

1．在如图所示电路中，定值电阻R₀=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R_x滑片P从b端移向a端时，发现电压表的电压变化从0V到3V时，安培表从1.0A变化到0.75A．求：
（1）电源的电动势和内阻；
（2）变阻器滑片移动到a端时，电源的输出功率．

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律，分别对滑片P滑到a端和b端两种情况进行研究，得出方程组成方程组，求解电动势和内能．
（2）当滑动变阻器的滑片在b处时，变阻器接入电路的电阻为零，根据欧姆定律求出电路中电流，再求解电源的输出功率．

解答 解：（1）当R_x1=0时，U_x1=0，对应电流为I₁=1A，由闭合电路欧姆定律得：
E=I₁（R₀+r）…①
当R_x为最大值时，U_x2=3V，对应电流为I₂=0.75A，有：
E=I₂（R₀+r）+U_x2 …②
由①②两式代入数据得，E=12V，r=10Ω
（2）由题意可知，滑块在a端时，输出电压为3V，电流为0.75A；
故输出功率P=UI=3×0.75=2.25W；
答：（1）电源的电动势和内阻分别为12V，10Ω；
（3）当滑动变阻器的滑片在a处时，电源的输出功率是2.25W

点评 本题考查功率公式及闭合电路欧姆定律的应用；首先要会分析变阻器电阻变化时，电压表和电流表的示数如何变化．基本题．