Question

（10分）一個(gè)電源的路端電壓U隨外電路電阻R的變化規(guī)律如圖（甲）所示，圖中U=12V的直線為圖線的漸近線．現(xiàn)將該電源和一個(gè)變阻器R₀接成如圖（乙）所示電路，已知電源允許通過的最大電流為3A，變阻器的最大阻值為R₀=22Ω．

求：（1）電源電動勢E和內(nèi)電阻r．
（2）空載時(shí)A、B兩端輸出的電壓范圍．
（3）滑片移至最上端時(shí)，A、B兩端所接負(fù)載的電阻值為4.9Ω．求此時(shí)電源的輸出功率。

Answer 1

（1）12V；2Ω （2）0～11V （3）16W

試題分析：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律：  ①
由圖（甲）可知，當(dāng)時(shí)，        ②
當(dāng)時(shí)，，根據(jù)閉合電路歐姆定律解得：  ③
（2）空載時(shí)，當(dāng)變阻器滑片移至最下端時(shí)，輸出電壓 ④
當(dāng)滑片移至最上端時(shí)，有
可得這時(shí)的輸出電壓    ⑤
所以，空載時(shí)輸出電壓范圍為0～11V。
（3）設(shè)所接負(fù)載電阻值為R^/，
根據(jù)并聯(lián)電阻的特點(diǎn)可得：    ⑥ （1分）  
代入數(shù)據(jù)可得R_外="4Ω"
由     得 I=2A       ⑦ （1分）
電源的輸出功率P_出= I²R_外="16W"           ⑧ （2分）