12．如圖所示，用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電．請(qǐng)推導(dǎo)電源輸出功率最大時(shí)需滿足的條件．

分析 根據(jù)閉合電路歐姆定律得出電路中電流的表達(dá)式，由功率公式得出電源的輸出功率表達(dá)式，再由數(shù)學(xué)知識(shí)求解．

解答 解：由閉合電路歐姆定律得：
$I=\frac{E}{R+r}$
電源的輸出功率為：P=I2R
聯(lián)立得：$P=\frac{{{E^2}R}}{{{{（{R+r}）}^2}}}$
由數(shù)學(xué)變形得：$P=\frac{{{E^2}R}}{{{{（{R-r}）}^2}+4Rr}}$
當(dāng)R=r時(shí)，P有最大值． 
答：當(dāng)R=r時(shí)電源輸出功率最大．

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵要掌握閉合電路歐姆定律和電功率公式，通過解析式分析電源輸出功率最大的條件．要知道當(dāng)r=R時(shí)，電源輸出功率最大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1的Q點(diǎn)經(jīng)點(diǎn)火使衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，待衛(wèi)星到橢圓軌道2上距地球最遠(yuǎn)點(diǎn)P處，再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，如圖所示，則衛(wèi)星在軌道1、2和3上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B．在軌道2上的運(yùn)行周期大于在軌道1上的運(yùn)行周期
C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)Q點(diǎn)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)Q點(diǎn)的加速度
D．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)行時(shí)經(jīng)過P點(diǎn)的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，在某一輸電線路的起始端接入兩個(gè)互感器，原、副線圈的匝數(shù)比分別為100：1和1：100，圖中a、b表示電壓表或電流表，一致電壓表示數(shù)為22V，電流表示數(shù)為1A，則（　�。�
A．a為電流表，b為電壓表B．a為電壓表，b為電流表
C．線路輸送電功率是22WD．線路輸送電功率是220kW

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．手機(jī)給人民生活帶來很多便利，如滴滴出行軟件不僅極大的方便了出行的人們，更是緩解了城市交通中出租車的壓力．下面三圖是某位滴滴司機(jī)準(zhǔn)備從某中學(xué)附近開往西溪印象城，設(shè)定好各項(xiàng) 設(shè)置后去接了三位同行乘客的軟件部分截圖，下列說法正確的是（　�。�
A．圖甲中“市內(nèi)行程今天 08：00”是滴滴司機(jī)出發(fā)時(shí)間，指的是時(shí)間間隔
B．圖甲中“順路程度55%”，指的是位移大小有55%重合
C．圖乙中“九堡地鐵站 九堡 距你起點(diǎn)20.6km”，20.6km指的是位移，其初始位置是起點(diǎn)
D．圖丙中研究汽車在導(dǎo)航圖中的位置時(shí)，可把汽車看作質(zhì)點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，將小砝碼置于水平桌面上的薄紙板上，用向右的水平拉力F將紙板迅速抽出，砝碼最后停在桌面上．若增加F的大小，則砝碼（　�。�
A．與紙板之間的摩擦力增大B．在紙板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間減小
C．相對(duì)于桌面運(yùn)動(dòng)的距離增大D．相對(duì)于桌面運(yùn)動(dòng)的距離不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．在水平地面上有長板A和長板B，它們緊靠在一起，兩長板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2．兩長板的質(zhì)量均為M=1kg，兩長板的長度分別為LA=0.5m，LB=1.125m，現(xiàn)將質(zhì)量為m=2kg的鐵塊C放在長板A的最左端，鐵塊與兩長板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.5，開始時(shí)三者均靜止，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2．現(xiàn)對(duì)C施加水平向右的恒力F．
（1）如果鐵塊與長板A、B無相對(duì)滑動(dòng)，求拉力F的最大值；
（2）如果拉力F=10N，則開始時(shí)A對(duì)B作用力的大小為多少？
（3）如果拉力F=20N，則鐵塊能否滑離長板B，如果不能請(qǐng)說明理由；如果能，求出鐵塊從開始運(yùn)動(dòng)到滑離長板B所用的時(shí)間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

10．一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的煤炭輕輕放到一個(gè)長度為s=5.8m且傾角為37°的傳送帶上．已知傳送帶以v=4m/s速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，已知物體與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5求：
（1）煤炭在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為多長？
（2）傳送帶上留有的煤炭劃痕有多長？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級(jí)公式為En=$\frac{A}{{n}^{2}}$（n為能級(jí)，A為基態(tài)能量），一個(gè)氫原子中的電子從n=4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài)，在此過程中（　�。�
A．氫原子輻射一個(gè)能量為$\frac{15A}{16}$的光子
B．氫原子輻射一個(gè)能量為-$\frac{15A}{16}$的光子
C．氫原子輻射一系列頻率的光子其中頻率最大的光子能量為$\frac{15A}{16}$
D．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為-$\frac{15A}{16}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．中國航天員的發(fā)展一直偏重應(yīng)用，而在純科學(xué)的空間天文與深空探測(cè)方面，過去長期是空白的，所以中國航天部計(jì)劃2018年將利用嫦娥五號(hào)進(jìn)行第一次火星探測(cè)，之前美國已經(jīng)發(fā)射了鳳凰號(hào)著陸器降落在火星北極進(jìn)行勘察．如圖為鳳凰號(hào)著陸器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌跡圖，軌道上的P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上，P、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和近火星點(diǎn)，且PQ=2QS（已知橢圓Ⅱ?yàn)閳A軌道）．關(guān)于著陸器，下列說法正確的是（　　）
A．在P點(diǎn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ需要點(diǎn)火加速
B．在軌道Ⅱ上S點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅲ上Q點(diǎn)的速度
C．在軌道Ⅱ上S點(diǎn)與在軌道Ⅲ上P點(diǎn)受到的萬有引力相同
D．在軌道Ⅱ上由P到S的時(shí)間是其在軌道Ⅲ上由P到Q的時(shí)間的2倍

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