Question

如圖所示電路中，定值電阻R₀的阻值為2Ω，安培表和伏特表均為理想電表．閉合開關K，當滑動變阻器R_x的滑片P從一端移到另一端時，發(fā)現(xiàn)電壓表的電壓變化范圍為0V到3V，安培表的變化范圍為0.75A到1.0A．則電源內電阻為

 

Ω，移動變阻器滑片時，能得到的電源的最大輸出功率為

 

W．

Answer 1

分析：（1）根據閉合電路歐姆定律，分別對滑片P滑到a端和b端兩種情況進行研究，得出方程組成方程組，求解電動勢和內能．
（2）根據P在最左端時電壓和電流，求出R_x的最大值．當滑動變阻器的滑片在b處時，變阻器接入電路的電阻為零，根據歐姆定律求出電路中電流，再求解電源的輸出功率和電源的熱功率．

解答：解：（1）當R_x1=0時，U_x1=0，對應電流為I₁=1A，由閉合電路歐姆定律得，
   E=I₁（R₀+r） ①
當R_x為最大值時，U_x2=3V，對應電流為I₂=0.75A，有
   E=I₂（R₀+r）+U_x2 ②
由①②兩式代入數據得，E=12V，r=10Ω
（2）R_x的最大值為Rxm=

Ux2

I2

=

3

0.75

Ω=4Ω
由于Rxm+R₀＜r，所以當滑動變阻器的滑片在a處時，電源的輸出功率最大，最大值為
  P_出=I²（R₀+R_xm）=0.75²×（2+4）=3.375W
故答案為：10，3.375

點評：本題首先要會分析變阻器電阻變化時，電壓表和電流表的示數如何變化．