Question

6．如圖甲所示，R₁為定值電阻，R₂為一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)得路端電壓U隨電流I變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)于滑片P位于變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)．求：

（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
（2）定值電阻R₁的阻值；
（3）電阻R₁發(fā)熱功率的最大值．

Answer 1

分析 （1）電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率大小等于電源的內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律求出電動(dòng)勢(shì)．
（2）當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，R₂被短路，外電路的電阻最小，電流最大，讀出電流和電壓，由歐姆定律求出R₁的阻值；
（3）電阻R₁為定值電阻；當(dāng)電路中電流最大時(shí)，功率最大．

解答 解：（1）由閉合電路歐姆定律可知：
E=8+0.1r
E=2+0.4r
聯(lián)立解得：E=10V，r=20Ω；
（2）當(dāng)R₂的滑片滑到最右端時(shí)，R₂被短路，此時(shí)外電路電阻等于R₂，且對(duì)應(yīng)于圖線上的B點(diǎn)，故由B點(diǎn)的U、I值可求出R₂的阻值為：R₁=$\frac{2}{0.4}$=5Ω；
（3）當(dāng)電路中電流最大時(shí)，R₁的功率最大，最大功率P=I²R₁=（0.4）²×5=0.8W；
答：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為10V，內(nèi)阻為20Ω；（2）定值電阻R₁的阻值為5Ω；（3）電阻R₁發(fā)熱功率的最大值為0.8W．

點(diǎn)評(píng) 本題要理解電源的伏安特性曲線的意義，可由圖線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)建立方程組求解電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．