Question

（2007?萬盛區模擬）在“用電壓表測電壓”的實驗中，小新同學用電壓表直接得電池組兩端的電壓為3V，然后將兩只燈泡L₁“3V 3W”、L₂“3V 0.6W”并聯在此電池組兩端，測得L₁和L₂兩端的電壓均為2.5V．于是小新得出結論：在并聯電路中，各支路兩端的電壓

相等

，但是對照前后實驗數據，小新感到十分郁悶…另外的0.5V電壓到哪兒去了呢？為了探究這個問題，經過分析和檢查，小新提出猜想：電池內部有電阻．如果是這樣的話，我們把并聯的兩個燈泡等效成一個電阻，則電池內部電阻r（簡稱“內阻”）與這個等效電阻串聯，這個內阻r就應該分擔一定的電壓，根據串聯電路特點，若增大外部電路中的電阻，外部電路得到的電壓就會

增大

（選填“增大”、“減小”或“不變”）．想到這里，小新立刻找來0-20的滑動變阻器，設計了一個相當簡單的電路進行實驗，結果與猜想完全一致，他高興極了…
（1）請你把小新設計的電路圖畫在虛框內．
（2）小新喜悅過后又有了新的思考，提出了一個新問題． 提出一個什么問題呢？請你幫小新寫出這個問題：

當電路外部電阻值為多少時，電源的輸出功率最大？

．

Answer 1

分析：用電表測量并聯電路兩端的電壓，并找出規律；
電池內部電阻與外部電阻的關系是串聯，串聯電路起分壓作用，并且根據電阻的比值進行分壓，所以當外部電阻增大時，外部電路分得的電壓會增大；
（1）將電源、開關和滑動變阻器連接為串聯電路，使電壓表測量與滑動變阻器并聯；
（2）從外部電阻、電源的輸出功率、電源內阻等方面進行考慮．

解答：解：從電壓表測量的結果中可得，并聯電路兩端的電壓相等；
串聯電路起分壓作用，所以外部電路的電阻越大，分得的電壓會隨之增大；
（1）用導線將電源、開關以及滑動變阻器順次連接起來，電壓表并聯在滑動變阻器兩端．如圖所示：

（2）由于串聯電路起分壓作用，則該電路外部電阻值為多少時，電源的輸出功率最大？
故答案為：相等；增大；（2）當電路外部電阻值為多少時，電源的輸出功率最大？

點評：本題綜合考查了串聯、并聯電路的特點，考查了學生設計電路的能力、分析電路的能力，是一道比較好的實驗探究題．