受動(dòng)畫(huà)片《四驅(qū)兄弟》的影響，越來(lái)越多的小朋友喜歡上了玩具賽車(chē)．某玩具賽車(chē)充電電池的輸出功率P隨電流I變化的圖象如圖所示．

（1）求該電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r；

（2）求該電池的輸出功率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的外電阻R（純電阻）；

（3）由圖象可以看出，同一輸出功率P可對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的電流I1、I2，即對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的外電阻（純電阻）R1、R2，試確定r、R1、R2三者間的關(guān)系．


考點(diǎn)：

電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．

專(zhuān)題：

恒定電流專(zhuān)題．

分析：

（1）當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)，根據(jù)電池的輸出功率P最大為Pm=，由圖讀出Pm，列出含E、r的方程；當(dāng)I=4A時(shí)，輸出功率為零，電源被短路，由歐姆定律寫(xiě)出列出含E、r的方程，再聯(lián)立組成方程組求解．

（2）由電池的輸出功率P最大時(shí)電源的內(nèi)阻等于外電阻求解．

（3）由歐姆定律I=和功率P=I2R列方程求解．

解答：

解 （1）I1=2A時(shí)，Pm=

        I2=4A時(shí)，輸出功率為零，此時(shí)電源被短路，

       即：I2=．解得：E=2V，r=0.5Ω．

   （2）R=r=0.5Ω

   （3）由題知：=

       整理得r2=R1R2．

答：（1）該電池的電動(dòng)勢(shì)E為2V，內(nèi)阻r為0.5Ω；

    （2）該電池的輸出功率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的外電阻R為0.5Ω；

    （3）同一輸出功率P時(shí)，r、R1、R2三者間的關(guān)系為r2=R1R2．

點(diǎn)評(píng)：

本題考查讀圖能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值的能力．對(duì)于電源的輸出功率，可以由數(shù)學(xué)知識(shí)嚴(yán)格證明當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大，Pm=．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T．一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10﹣7kg、電荷量q=+2×10﹣3C的帶電粒子以速度V0=5×102m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場(chǎng)區(qū)域（不考慮邊界粒子），則（　�。�

　

A．

從ae射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bf邊

　

B．

從ed射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在bf邊

　

C．

從bf射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ae邊

　

D．

從fc射入的粒子，全部從d點(diǎn)射出

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一輛跑車(chē)在行駛過(guò)程中的最大輸出功率與速度大小的關(guān)系如圖，已知該車(chē)質(zhì)量為2×103kg，在某平直路面上行駛，阻力恒為3×103N。若汽車(chē)從靜止開(kāi)始以恒定加速度2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此勻加速過(guò)程能持續(xù)的時(shí)間大約為

A．8s       B．14s      C．26s      D．38s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


兩根通電的長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放置，電流大小I1＞I2，電流的方向如圖所示，在與導(dǎo)線垂直的平面上有a、b、c、d四點(diǎn)，其中a、b在導(dǎo)線橫截面連接的延長(zhǎng)線上，c、d在導(dǎo)線橫截面連接的垂直平分線上．則導(dǎo)體中的電流在這四點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的是（　　）

　

A．

a點(diǎn)

B．

b點(diǎn)

C．

c點(diǎn)

D．

d點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示的圖線①表示某電池組的輸出電壓與電流的關(guān)系（U﹣I圖線），圖線②表示其輸出功率與電流的關(guān)系（P﹣I圖線）．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

　

A．

電池組的電動(dòng)勢(shì)為50 V

　

B．

電池組的內(nèi)阻為Ω

　

C．

電流為2.0A時(shí)，電源的效率為80%

　

D．

輸出功率為120W時(shí)，輸出電壓是30V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，水平金屬圓盤(pán)置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤(pán)繞金屬轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，銅盤(pán)的中心及邊緣處分別用金屬滑片與一理想變壓器的原線圈相連。已知圓盤(pán)半徑為r，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n，變壓器的副線圈與一電阻為R的負(fù)載相連。不計(jì)銅盤(pán)及導(dǎo)線的電阻，則下列說(shuō)法正確的是 （    ）

A．變壓器原線圈兩端的電壓為Bωr2 

B．變壓器原線圈兩端的電壓為Bωr2

C．通過(guò)負(fù)載R的電流為

D．通過(guò)負(fù)載R的電流為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


根據(jù)伏安法，由10V電源、0～10V電壓表、0～10mA電流表等器材，連接成測(cè)量較大阻值電阻的電路．由于電表內(nèi)阻的影響會(huì)造成測(cè)量誤差，為了避免此誤差，現(xiàn)在原有器材之外再提供一只高精度的電阻箱和單刀雙擲開(kāi)關(guān)，某同學(xué)設(shè)計(jì)出了按圖甲電路來(lái)測(cè)量該未知電阻的實(shí)驗(yàn)方案。

（1）請(qǐng)按圖甲電路，將圖乙中所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。

（2）請(qǐng)完成如下實(shí)驗(yàn)步驟：

①先把開(kāi)關(guān)S撥向Rx，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表和電流表有一合適的讀數(shù)，并記錄兩表的讀數(shù)，U=8.16V，I=8mA，用伏安法初步估測(cè)電阻Rx的大小為                    Ω。

②調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值，使其為伏安法估測(cè)的值，之后把開(kāi)關(guān)S撥向電阻箱R，微調(diào)電阻箱的電阻值，使電壓表、電流表的讀數(shù)與步驟①中的讀數(shù)一致．讀得此時(shí)電阻箱的阻值R=1000Ω。③該未知電阻Rx=                    Ω。

（3）利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，還可以得到          表的內(nèi)電阻等            Ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，M、N為水平放置的平行金屬板，板長(zhǎng)和板間距均為2d。在金屬板左側(cè)板間中點(diǎn)處有電子源S，能水平發(fā)射初速為V0的電子，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。金屬板右側(cè)有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終相等，方向分別垂直于紙面向外和向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，兩磁場(chǎng)的寬度均為d。磁場(chǎng)邊界與水平金屬板垂直，左邊界緊靠金屬板右側(cè)，距磁場(chǎng)右邊界d處有一個(gè)熒光屏。過(guò)電子源S作熒光屏的垂線，垂足為O。以O(shè)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向，建立y軸�，F(xiàn)在M、N兩板間加上圖示電壓，使電子沿SO方向射入板間后，恰好能夠從金屬板右側(cè)邊緣射出并進(jìn)入磁場(chǎng)。(不考慮電子重力和阻力)

(1)電子進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度v；8分

(2)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使電子能打到熒光屏上，求：

①磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍；6分

②電子打到熒光屏上位置坐標(biāo)的范圍。  8分

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈abcd以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向平行于紙面并與ab垂直．在t＝0時(shí)刻，線圈平面與紙面重合(如圖)，線圈的cd邊離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)．若規(guī)定由a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則能反映線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線是(　　)

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