【題目】在如圖所示電路中，定值電阻R0=2Ω，安培表和伏特表均為理想電表．閉合開關(guān)K，當(dāng)滑動變阻器Rx滑片P從一端移向另一端時，發(fā)現(xiàn)電壓表的電壓變化范圍為0V到3V，安培表的變化范圍為0.75A到1.0A．求：

（1）電源的電動勢和內(nèi)阻；
（2）移動變阻器滑片時，能得到的電源的最大輸出功率．

【答案】
（1）解：據(jù)題意可知：Rx的最大值為Rm= = =4Ω

當(dāng)Rx1=0時，Ux1=0，對應(yīng)電流為I1=1A，由閉合電路歐姆定律得，

E=I1（R0+r） ①

當(dāng)Rx為最大值時，Ux2=3V，對應(yīng)電流為I2=0.75A，有

E=I2（R0+r）+Ux2 ②

由①②兩式代入數(shù)據(jù)得，E=12V，r=10Ω

答：電源的電動勢和內(nèi)阻為12V，10Ω；


（2）解：電源的輸出功率P出=

當(dāng)Rx+R0=r時，電源有最大輸出功率，但Rx+R0恒小于r，由輸出功率隨外電阻變化的關(guān)系知，當(dāng)Rx+R0取最大值時輸出功率最大，

即P出= = =

答：移動變阻器滑片時，能得到的電源的最大輸出功率 ．


【解析】（1）由題分析可知，當(dāng)滑片P滑到a端時，電壓表讀出為3V，電流表讀數(shù)為0.75A，根據(jù)歐姆定律求出Rx的總阻值；根據(jù)閉合電路歐姆定律，分別對滑片P滑到a端和b端兩種情況進(jìn)行研究，得出方程組成方程組，求解電動勢和內(nèi)能．（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片在b處時，變阻器接入電路的電阻為零，根據(jù)歐姆定律求出電路中電流，再求解電源的輸出功率和電源的熱功率．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解電功率和電功的相關(guān)知識，掌握電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,A、B兩個帶電小球的質(zhì)量均為m,所帶電量分別為+3q和-q,兩球間用絕緣細(xì)線連接,A球又用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上,細(xì)線長均為L。現(xiàn)在兩球所在的空間加上一方向向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=,A、B兩球最后會達(dá)到新的位置平衡,則在這個過程中,兩個小球構(gòu)成的系統(tǒng)

A. 重力勢能增加了

B. 重力勢能增加了

C. 電勢能減少了

D. 電勢能減少了

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”。如圖所示為一個“N磁單極子”形成的磁場，將一個半徑為r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體線圈水平放置在該磁單極子的正上方，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，與圓環(huán)相切的磁感線與豎直方向的夾角為30°，重力加速度大小為g，若線圈恰好在該位置懸浮，則線圈中電流的大小為（ ）

A. B. C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“驗證力的平行四邊形定則”實驗的步驟如下，請你將實驗步驟補(bǔ)充完整．

①在水平放置的木板上，固定一張白紙；

②把橡皮筋的一端固定在O點，另一端拴兩根帶套的細(xì)線. 細(xì)線和橡皮筋的交點叫做結(jié)點；

③在紙面離O點比橡皮筋略長的距離上標(biāo)出A點；

④用兩個彈簧秤分別沿水平方向拉兩個繩套，把結(jié)點拉至A點，如圖所示，記下此時兩力F1和F2的方向和大小；

⑤改用一個彈簧秤沿水平方向拉繩套，仍把結(jié)點拉至A點，

；

⑥拆下彈簧秤和橡皮筋；

⑦在A點按同一標(biāo)度，作F1、F2、F三個力的圖示；

⑧ ；

⑨比較F合和F的大小和方向并得出結(jié)論．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一木塊受到垂直于傾斜墻面方向的推力F作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列判斷正確的是（ ）

A. 墻面與木塊間的彈力可能為零

B. 墻面對木塊的摩擦力可能為零

C. 在推力F逐漸增大過程中，木塊將始終維持靜止

D. 木塊所受墻面的摩擦力隨推力F的增大而變化

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M＝2kg的木塊套在水平桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝kg的小球相連．今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10N拉著球帶動木塊一起向右勻速運動，運動中M、m的相對位置保持不變，g＝10 m/s2，求：

（1）輕繩對小球的拉力FT 和輕繩與水平方向的夾角θ

（2）木塊M與水平桿間的動摩擦因數(shù)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m＝0.10 g、帶電荷量q＝1.6×10－3 C的帶負(fù)電滑塊(可看作質(zhì)點)以初速度v0＝5 m/s由水平面上的A點向右滑動，到達(dá)C點后恰好能通過半徑為R＝0.5 m的光滑半圓軌道的最高點D，已知水平軌道AC與半圓軌道相切于C點，整個裝置處在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50 T的勻強(qiáng)磁場中，重力加速度g＝10 m/s2，則(　　)

A. 滑塊運動到最高點D時的速度大小為1.25 m/s

B. 滑塊運動到最高點D時的速度大小為m/s

C. 滑塊從C運動到D的過程中，機(jī)械能不守恒

D. 滑塊從A到C的過程中克服阻力做的功為2×10－4 J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E＝4×105 N/C、方向水平向左的勻強(qiáng)電場，在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量與電荷量之比為＝4×10－10 kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以初速度v0＝2×107 m/s垂直x軸射入電場，OA＝0.2 m，不計重力。求：

(1)粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離。

(2)若要求粒子不能進(jìn)入第Ⅲ象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運動情況).

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖所示，用米尺測量金屬絲的長度1.010 m。金屬絲的電阻大約為4 Ω。先用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。

（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為_________mm；

（2）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，除被測的電阻絲外，還有如下供選擇的實驗器材：

直流電源：電動勢約3 V，內(nèi)阻很��；

電流表A1：量程0~0.6 A，內(nèi)阻約為0.125 Ω；

電流表A2：量程0~3.0 A，內(nèi)阻約為0.025 Ω；

電壓表V：量程0~3 V，內(nèi)阻約為3 kΩ；

滑動變阻器R1：最大阻值10 Ω；

滑動變阻器R2：最大阻值50 Ω；

開關(guān)、導(dǎo)線等。在可供選擇的器材中，應(yīng)該選用的電流表是_______，應(yīng)該選用的滑動變阻器是______；

（3）為減小實驗誤差，應(yīng)選用如圖中________（填“甲”或“乙”）為該實驗的電路原理圖；

（4）若根據(jù)伏安法測出電阻絲的電阻為Rx=4.2 Ω，則這種金屬材料的電阻率為______Ω·m。（保留二位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案