Question

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，電源的電動勢用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)時對應(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勢
E=        V，內(nèi)電阻r₀=   ．

Answer 1

①P＝；②0.80，5.0；③4.0，0.5．

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，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，取“=”）故r=R=5.0Ω，＝0.80W；由于R₀=4.5Ω，故r=0.5Ω；E=4.0V