如圖2所示,電源電動勢E=9.0V,內(nèi)阻r=2.0Ω,電阻R1=1.0Ω,R2為可變電阻,其阻值范圍0~10Ω,求:
(1)當(dāng)R2為多大時,R1消耗的電功率最大;
(2)當(dāng)R2為多大時,R2消耗的電功率最大,最大值Pmax是多少.


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【試題分析】
不難看出當(dāng)R2=0時,R1消耗的電功率最大.在R1較小的情況下,R1與r可視為“等效內(nèi)阻”,即r′=R1+r=3.0Ω,欲使R2消耗的電功率最大,只要R2取值與“等效內(nèi)阻”相同即可.
圖2中虛線框的部分相當(dāng)于電源部分,R2為外電路.斷開外電路,用電壓表測出A、B兩端的電壓,即為“等效電動勢”.
故電路中,等效電動勢近似等于電源電動勢,即E′≈E,則最大輸出功率為
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

已知:
(1)某電動玩具小車在水平面上運動過程中所受的阻力大小與速率成正比;
(2)打開電動玩具小車電源則以額定功率運動.某同學(xué)為了測定其額定功率,首先用彈簧秤以2N的水平力,在水平面上拉動小車,小車的尾部粘有紙帶,運動過程中打點計時器打出的紙帶如圖1所示.A、B、C、D…,每相鄰兩點之間的時間間隔為0.1秒,每兩點之間的距離在圖1上已標(biāo)出.之后仍在小車尾部粘上紙帶,再在該水平面上,打開小車的電源,打點計時器打出的紙帶如圖2所示.A,、B,、C,、D,…,每相鄰兩點之間的時間間隔仍為0.1秒,每兩點之間的距離在圖上已標(biāo)出.

(1)小車所受的阻力大小與速率的比例系數(shù)為
0.5
0.5
N.s/m
(2)小車的額定功率為
4.5
4.5
w.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學(xué)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量一薄金屬圓板的直徑D,用螺旋測微器測量其厚度d,示數(shù)如圖所示.由圖可讀出D=
50.80
50.80
mm,d=
3.774
3.774
mm.
(2)用圖甲所示的實驗裝置做“研究平拋物體的運動”實驗.
①對于實驗的操作要求,下列說法正確的是
AD
AD

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些
E.為了比較準(zhǔn)確地描出小球運動的軌跡,應(yīng)該用一條曲線把所有的點連接起來
②根據(jù)實驗結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡.部分運動軌跡如圖乙所示.圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為l,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等.若已測知拋出后小球在水平方向上做勻速運動,重力加速度為g.可求出小球從P1運動到P2所用的時間為
2
l
g
2
l
g
,小球拋出后的水平速度為
3
gl
3
gl


(3)興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖1所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖2所示.請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題(計算結(jié)果取三位有效數(shù)字):
(1)該電動小車運動的最大速度為
1.50
1.50
m/s;
(2)該電動小車被關(guān)閉電源后加速度大小為
2.00
2.00
m/s2
(3)該電動小車的額定功率為
1.20
1.20
W.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?瀘州一模)(1)估測手上拋石塊所做的功
已知將一個物體豎直向上拋出,如果忽略空氣阻力,物體向上運動到最高點的時間與從最高點落回到拋出點經(jīng)歷的時間相等.如果用手急速豎直向上拋出小石塊時,估測手對石塊所做的功.
a.需要的測量儀器是
天平
天平
秒表
秒表

b.需要測量的物理量是:
物體的質(zhì)量m
物體的質(zhì)量m
,
物體從拋出到落回拋出點的總時間t
物體從拋出到落回拋出點的總時間t

c.手對石塊所做功的表達式為W=
1
8
m
g
2
 
t
2
 
1
8
m
g
2
 
t
2
 

(2)測某一小型電動機的內(nèi)阻R
如圖1所示,在鐵架臺上端固定一小型直流電動機,下端固定一打點計時器.電動機連接的電路如圖2所示,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,保護電阻為R0,電動機上系一細繩,繩上連接一個物體,物體下栓一紙帶,紙帶通過打點計時器并打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,算出物體勻速運動的速度,g取10m/s2

①按圖所示安裝好實驗裝置,在實驗過程中,打點計時器的兩個限位孔要在豎直方向上.
②使用電火花打點計時器(所用交流電的頻率為50Hz),正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖3所示,每個記數(shù)點間還有4個點未畫出.則物體運動的速度v=
0.26
0.26
m/s.
③要測出小型電動機的內(nèi)阻,還必須要測出
物體質(zhì)量m
物體質(zhì)量m
 和
電流表的示數(shù)I
電流表的示數(shù)I
.(請寫出物理量和相應(yīng)的字母)
④小型電動機的內(nèi)阻R=
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
(用題中所給已知量和所測量的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2011?濰坊一模)(1)興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率,進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.40kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖1所示安裝;
③接通打點計時器(其打點時間間隔為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定).°
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡記錄了小車停止之前的運動情況,如圖2所示.
請你分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
①該電動小車運動的最大速度為
1.5
1.5
m/s;
②該電動小車關(guān)閉電源后的加速度大小為
2.0
2.0
m/s2;
③該電動小車的額定功率為
1.2
1.2
W.

(2)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減少.某課題研究組需要研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電規(guī)律,他們用該種導(dǎo)電材料制作成電阻較小的線狀元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律.
①為完成實驗,請連接如圖的實物.
②實驗測得元件Z的電壓與電流的關(guān)系如下表所示.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件Z是金屬材料還是半導(dǎo)體材料?答:
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體

U/V 0 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
I/A 0 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.80 3.20
③把元件Z接入如圖所示的電路中,當(dāng)電阻R的阻值為R1=2Ω時,電流表的讀數(shù)為1.25A;當(dāng)電阻R的阻值為R2=3.6Ω時,電流表的讀數(shù)為0.80A.結(jié)合上表數(shù)據(jù),求出電池的電動勢為
4.6
4.6
V,內(nèi)阻為
1.1
1.1
Ω.(不計電流表的內(nèi)阻)

(3)某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電流與電壓的關(guān)系.可用的器材如下:電源(電動勢3V,內(nèi)阻1Ω)、電鍵、滑動變阻器(最大阻值20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干.
①實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而
增大
增大
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導(dǎo)線補全,連接成實驗的電路(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓).
③若某次連接時,把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是
0.030~0.034
0.030~0.034
W.(電壓表和電流表均視為理想電表)

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科目:高中物理 來源: 題型:

在學(xué)習(xí)過機車啟動問題之后,某物理興趣小組決定按照圖1做一個實驗,測定一電動遙控玩具車的功率,具體步驟如下:
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝;
③接通打點計時器(其打點周期為0.02s);
④使電動小車以額定功率加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中所受的阻力恒定).在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖2所示.
請你分析圖2紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(1)該電動小車運動的最大速度為
 
m/s;
(2)關(guān)閉小車電源后,小車的加速度大小為
 
m/s2;
(3)小車所受的阻力大小為
 
N;
(4)該電動小車的額定功率為
 
W.
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