Question

【題目】電源本身有一定的電阻，因此，實際電源可以等效為一個沒有電阻的理想電源和一個阻值一定的電阻串聯而成（如圖示）。如電路圖所示，合上開關S，變阻器的滑片從A端滑到B端的過程中，電路中的一些物理量的變化，如圖甲、乙、丙所示。圖甲為電壓表示數與電流表示數關系，圖乙為電源輸出功率跟電壓表示數關系，圖丙為電源輸出功率（指電源外部電路的電功率）和總功率的比值η與變阻器接入電路電阻大小的關系。不計電表、導線對電路的影響，則圖中a點對應的滑片位置為電路圖中的_____處（選“A”、“B”），電源電為_____V，其中a點的坐標為________。

Answer 1

【答案】B； 6V； （0.6，4.8）。

【解析】

[1]根據題意知道，滑動變阻器與電源電阻串聯，電壓表測量電源以外電路的電源，當滑片位置于B點時，滑動變阻器接入電路電阻最大，電壓表示數為最大，由此可知，甲圖中a點對應電壓最大，說明滑片位置于B點；

[2]設電源電壓為U，內阻為r，由甲圖，短路電流是：

當滑動變阻器電阻與電源內阻相等時，電源輸出功率最大，由于滑動變阻器接入電路的電阻與電源內阻相等，由串聯電路特點知道，電源內阻電壓等于滑動變阻器電壓，即滑動變阻器電壓為，由乙圖知道，

，

解得U=6V，r=2Ω；

[3]根據題意知道，電源效率是：

當滑動變阻器阻值全部接入電路時，電源的效率最高，由丙圖知道，

解得R=8Ω，所以，滑片位置于B點時，電路電流是：

電壓表的示數是：

Ua =U-Ir=6V-0.6A×2Ω=4.8V，

故a點的坐標是（0.6，4.8）。