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如图14-6-12所示,R1=8 Ω,电源的电动势E=8 V,内阻r=2 Ω.R2为变阻器.问:

14-6-12

(1)要使变阻器获得的电功率最大,R2的值应是多大?这时R2的功率为多大?

(2)要使R1得到最大的电功率,R2的取值为多大?R1的最大功率为多大?这时电源的效率为多少?

(3)调节R2的阻值,能否使电源有最大的功率E2/4r输出?为什么?

解析:(1)变阻器阻值R2=R1+r=10 Ω时,获得最大电功率Pm2== W=1.6 W.

(2)当R2=0时,通过R1的电流最大,R1得到最大电功率Pm1=(2R1=5.12 W.这时电源的效率η==80%.

(3)不能.因为即使R2=0,外电路电阻R1也大于r,所以电源不可能有E2/4r的功率输出.在本题中,当R2=0时电源的输出功率即为能输出的最大功率.

答案:(1)10 Ω  1.6 W

(2)R2=0  5.12 W  80%

(3)不能,原因略

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图14-6-12所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是(    )

14-6-12

A.电源的电动势为6.0 V                             B.电源的内阻为12 Ω

C.电流为0.2 A时的外电阻是28.4 Ω            D.电源的短路电流为0.5 A

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图14-6-8所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是(    )

14-6-8

A.电源的电动势为6.0 V                            B.电源的内阻为12 Ω

C.电流为0.2 A时的外电阻是28.4 Ω            D.电源的短路电流为0.5 A

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科目:高中物理 来源: 题型:

某同学用图14-7-11所示电路,测绘标有“3.8 V  0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

图14-7-11

(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:

电流表:A1(量程100 mA,内阻约2 Ω);A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω);

电压表:V1(量程5 V,内阻约5 kΩ);V2(量程15 V,内阻约15 kΩ);?

滑动变阻器:R1(阻值范围0~10 Ω);R2(阻值范围0~2 kΩ);

电源:E1(电动势为1.5 V,内阻约为0.2 Ω);E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 Ω)?.

为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表________,电压表_______,滑动变阻器_______,电源_______.(填器材的符号)

(2)根据实验数据,计算并描绘处RU的图象如图14-7-12所示,由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_______Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为_______Ω,灯泡实际消耗的电功率为_______W.

图14-7-12

(3)根据P-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是图14-7-13中的_______.

图14-7-13

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图14-6-12所示,R为电阻箱,为理想电压表,当电阻箱读数为R1=2 Ω时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 Ω时,电压表读数为U2=5 V.求:?

图14-6-12

(1)电源的电动势E和内阻r.

(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?

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