Question

8．电源的输出功率与外电路的电阻有关．图1是研究它们关系的实验电路．为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看做电源E（图中虚线框内部分）．
（1）在图2中，按图1画出连线，把所示的器件连接成实物电路．（电压表内阻约为3kΩ．电流表内阻约为0.1Ω）
（2）实验中多次调节电阻R，读出电压表和电流表的示数U（单位：V）和I（单位：A）．根据测量数据，通过电脑描绘出U-I图，拟合图线，得到的函数解析式为U=4-5I，则电源E输出功率的最大值是0.8W．对应的外电路的阻值是5Ω．

Answer 1

分析 根据原理图明确电路原理，根据实物图作图方法连接各元件即可；
根据函数解析式为U=4-5I，结合闭合电路欧姆定律，求解电源的电动势与内阻，及当外电阻与内电阻相等时，电源输出功率达到最大，从而可知最大输出功率以及此时所对应的电阻．

解答 解：（1）按照实验原理图将实物图连接起来，如图2所示．

（2）根据闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir可知，U=E-Ir，
根据函数解析式为U=4-5I，可知，E=4V，内阻r=5Ω；
当R=r时，电源输出功率最大，最大值为：P_max=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=$\frac{{4}^{2}}{4×5}$=0.8W；
则对应的外电路的阻值是R=5Ω；
故答案为：（1）如上图所示；（2）0.8W，5Ω．

点评 考查由电路图连接实物图，注意电表的正负极，及电表的量程，掌握闭合电路欧姆定律的应用，理解解析式U=4-5I的有价信息，及掌握电源输出功率最大值的条件．