電源的輸出功率P跟外電路的電阻R有關(guān)。如圖是研究它們關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路。為了便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和保護(hù)蓄電地,給蓄電池串聯(lián)了一個(gè)定值電阻R0,把它們一起看作電源(圖中虛線框內(nèi)部分)。于是電源的內(nèi)電阻就是蓄電池的內(nèi)電阻和定值電阻R0之和,用r表示,電源的電動(dòng)勢(shì)用E表示。

①寫出電源的輸出功率P跟E、r、R的關(guān)系式             。(電流表與電壓表都看作理想電表)
②下表中給出了6組實(shí)驗(yàn)數(shù)話,根據(jù)這些數(shù)據(jù).在圖中的方格紙中畫出P—R關(guān)系圖線。根據(jù)圖線可知,電源輸出功率的最大值是    W,當(dāng)時(shí)對(duì)應(yīng)的外電阻是         。

③由表中所給出的數(shù)據(jù),若已知跟電源串聯(lián)的定值電阻的阻值為R0=4.5,還可以求得該電源的電動(dòng)勢(shì)
E=        V,內(nèi)電阻r0=   

①P=;②0.80,5.0;③4.0,0.5.

解析試題分析:①根據(jù)閉合電路歐姆定律,有:E=I(R+r),電阻R的電功率為:P=I2R,聯(lián)立得到:P=;②根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出電阻與電功率值如下表所示:

I(A)
0.2
0.26
0.36
0.44
0.52
0.60
U(V)
3.00
2.60
2.20
1.80
1.40
1.00
U/I
15.00
10.00
6.11
4.09
2.69
1.67
UI(W)
0.60
0.68
0.79
0.79
0.73
0.60
作圖如下:

由圖得到,當(dāng)R=5Ω時(shí),電源輸出功率最大,為P=0.80W;
③電源輸出功率P=(當(dāng)R=r時(shí),取“=”)故r=R=5.0Ω,=0.80W;由于R0=4.5Ω,故r=0.5Ω;E=4.0V
考點(diǎn):全電路歐姆定律及電源的輸出功率。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(8分)“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W0、3W0、4W0……,每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度均可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(   )
A.每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
B.利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W,依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象,得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電,電壓為4~6V
D.實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等
(2)下圖給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶,從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶,測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm,OB=7.12cm,OC=8.78cm,OD=10.44cm,OE=12.10cm。已知相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,則小車獲得的最大速度vm=__m/s。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”實(shí)驗(yàn)時(shí),利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小,如圖所示
.
(1)試在圖中作出無(wú)實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力.
(2)有關(guān)此實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是(  )

A.兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力不能同時(shí)比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,而彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是分力
C.兩次拉橡皮筋時(shí),需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O,這樣做的目的是保證兩次彈簧測(cè)力計(jì)拉力效果相同
D.若只增大某一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變,只需調(diào)整另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小即可
(3)如圖所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果,其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是________.(力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

(1)請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng):
                              ;②                            
(2)該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如下圖2所示的紙帶,取連續(xù)的六個(gè)打的點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn),測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.若打點(diǎn)的頻率為f,則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為:                         .
(3)若利用此裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,則=                               

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

用多用電表的歐姆擋測(cè)量阻值時(shí),選擇倍率為歐姆擋,按正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟測(cè)量,表盤指針位置如圖所示,該電阻的阻值約為           

②下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是(       )

A.測(cè)量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果
B.測(cè)量阻值不同的電阻時(shí),都必須重新調(diào)零
C.測(cè)量電路中的電阻時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
D.歐姆表使用一段時(shí)間后,電池電動(dòng)勢(shì)變小,內(nèi)阻變大,但仍能調(diào)零,其測(cè)量結(jié)果與原來(lái)相比不變。
③用多用電表探測(cè)二極管的極性,用歐姆擋測(cè)量,黑表筆接端,紅表筆接端時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角較大,然后黑、紅表筆反接指針偏轉(zhuǎn)角較小,說(shuō)明       (填“”或“”)端是二極管正極。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在做探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí),不改變拉力,只改變物體的質(zhì)量,得到如下表所示的幾組數(shù)據(jù),其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但對(duì)應(yīng)組已打出了紙帶,如圖1所示(長(zhǎng)度單位:cm),圖中各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出)。


①請(qǐng)由紙帶上的數(shù)據(jù),計(jì)算出缺少的加速度值并填入答題卷中(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù))。
②為了直觀反映加速度與質(zhì)量的關(guān)系,請(qǐng)?jiān)趫D2坐標(biāo)中建立合適的坐標(biāo)量,將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)(或小叉)描述在坐標(biāo)紙上,并作出平滑的圖線。
③該實(shí)驗(yàn)小組接著又研究加速度a與小車所受拉力F的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量,分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出關(guān)系圖線,如圖3所示。此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此現(xiàn)象的主要原因可能是        。(選填下列選項(xiàng)的序號(hào))

A.小車與平面軌道之間存在摩擦
B.平面軌道傾斜角度過(guò)大
C.所掛鉤碼的總質(zhì)量過(guò)大
D.所用小車的質(zhì)量過(guò)大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到.

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足               時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.
(2)一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測(cè)出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)作出a與             圖象.
(3)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線,如圖a所示.則實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是                                           

(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí),畫出了各自得到的a一F圖線,如圖b所示.則兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同?
答:                                                             
(5)下圖是某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度為                   rn/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn),選定五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s,用刻度尺測(cè)量出的數(shù)據(jù)如圖所示。則小車在C點(diǎn)的速度v=________m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=________ m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,如圖甲所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間省略4個(gè)點(diǎn)。

⑴根據(jù)                 可判定小球做                     運(yùn)動(dòng).
⑵計(jì)算B、C、D、E各點(diǎn)瞬時(shí)速度, vB=        m/s,vC=       m/s,vD=        m/s,
vE=          m/s.(保留兩位小數(shù))
⑶在圖乙所示坐標(biāo)中作出小車的v-t圖線(2分)
⑷并根據(jù)圖線求出加速度a=            m/s2
⑸將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交,則交點(diǎn)的的物理意義是                                       

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