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题目
题型:不详难度:来源:
在如图所示的电路中,合上电键S,变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化关系如甲、乙、丙三图所示.电表、导线对电路的影响不计.(甲图为电源的效率η与外电路电阻R的关系曲线,这里的效率指电源的输出功率与总功率的比值;乙图为输出功率P与路端电压U的关系曲线;丙图为路端电压U与总电流I的关系曲线.)
(1)请根据图甲求出滑动变阻器最大阻值Rm与电源内阻r之比;
(2)电路中电源电动势E、内阻r不变,请写出在滑动变阻器滑动头C从A端滑至B端的过程中电源输出功率P与路端电压U的函数关系式(用字母表示);
(3)分别写出甲、乙、丙三图中的a、b、c、d各点的坐标(求出数值并注明单位).

魔方格
魔方格
答案
(1)η=
I2R
I2(R+r)
=
R
(R+r)

当外电阻最大时,电源的效率最高,
Rm
(Rm+r)
=80%  
可解得
Rm
r
=4:1  
(2)根据功率公式得
P=UI=U 
E-U
r
=
EU-U2
r
                                          
(3)由P=
EU-U2
r
 可知当U=
E
2
 时P有最大值
E2
4r

又由乙图可知 
E2
4r
=4.5W                                
由丙图可知当U=0时,I=
E-U
r
=
E
r
=3A                     
由上两式可求出E=6V,r=2Ω                                     
进一步可求出Rm=8Ω
当滑片移到B端时,U=
4
5
E=4.8V,P=
U2
Rm
=2.88W,I=
U
Rm
=0.6A          
所以有:a(8Ω,80%),b(3V,4.5W),c(4.8V,2.88W),d(0.6A,4.8V)        
答:(1)滑动变阻器最大阻值Rm与电源内阻r之比
Rm
r
=4:1;
(2)在滑动变阻器滑动头C从A端滑至B端的过程中电源输出功率P与路端电压U的函数关系式P=
EU-U2
r
        
 (3)甲、乙、丙三图中的a、b、c、d各点的坐标分别是a(8Ω,80%),b(3V,4.5W),c(4.8V,2.88W),d(0.6A,4.8V)
核心考点
试题【在如图所示的电路中,合上电键S,变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化关系如甲、乙、丙三图所示.电表、导线对电路的影响不计.(甲图为电】;主要考察你对静电现象等知识点的理解。[详细]
举一反三
将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究.
(1)通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点.他们找来了一个苹果做实验,用量程为0一3V、内阻约5kΩ的伏特表测其两极时读数为0.75V.但当他们将四个这样的苹果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,出现这种现象的原因应当是:______
(2)接着他们用内阻约50Ω的灵敏电流表直接接一个“苹果电池”的两极,测得电流为0.40mA,根据前面用伏特表测得的0.75V电压,由全电路欧姆定律得“苹果电池”内阻:r=
E
I
=
0.75
0.40×10-3
Ω
=1.9kΩ.这个结果是否准确?如认为不准确,请说明主要理由______.
(3)请用以下器材尽可能准确测定“苹果电池”的电动势和内阻:由以上两个“苹果电池”串联的电池组,电压表V(量程3V,内阻约5kΩ),电流表A(量程为0~0.6mA,内阻约为50Ω),滑动变阻器R(最大阻值约4kΩ)),导线和开关.
①在方框中画出电路图.②按电路图连接实物图.

魔方格

③下图是实验中得到的U一I图象,由图象可知每个“苹果电池”的电动势为______V,内电阻为______KΩ.(结果保留两位有效数字)

魔方格
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在测干电池的电动势和内电阻的实验中,图有甲、乙两个可供选择的电路,应选用______电路进行实验,实验中误差的来源是______,读数比实际值偏______,根据实验数据画出的U-I图线如图所示,则求得的电动势是______ V,内电阻是______Ω.

魔方格
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某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,串联了一只2Ω的保护电阻R0,实验电路如图(甲)所示,请回答下列问题:

魔方格

(1)按电路原理图(甲)连接实物电路图(乙).
(2)接好电路后,该同学开始实验,闭合电键S后,他发现电流表的示数为零,电压表的示数不为零,他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b和b、c及d、e时,示数均为零,把两表笔接c、d时,其示数与电压表示数相同,检查各接线柱均未接错,且接触良好,各接线之间也未发生短路,由此可推断故障原因应是______.
(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测得下列五组数据:
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U(V)1.401.301.201.101.00
 I(A)0.040.070.120.170.20
(1)如图一所示给出的是用20分度的游标卡尺测量某一物体的长度时的示数,此读数应为______mm.
(2)如图二中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为______mm.
(3)用多用电表的欧姆档测电阻时,将选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置时,进行测量待测电阻,根据图三所示的表盘,被测电阻阻值为______Ω.
(4)某同学利用图四甲装置测定干电池的电动势和内阻,测得的电压和电流的关系图象图四乙所示,这个电池的电动势为E=______V,内阻r=______Ω.魔方格
两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录是电流表A和电压表V2的测量数据.根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线.则图象中两直线的交点表示的物理意义是(   )
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A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B.电源的输出功率最大
C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W
D.电源的效率达到最大值