Question

用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，伏安圖象如圖所示，根據(jù)圖線回答：

（1）干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻各多大？

（2）圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電路電阻是多大？電源此時(shí)內(nèi)部熱功率是多少？

（3）圖中a、b兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電路電阻之比是多大？對(duì)應(yīng)的輸出功率之比是多大？

（4）在此實(shí)驗(yàn)中，電源最大輸出功率是多大？    

 

Answer 1

（1），

（2），

（3），

（4）

解析:

（1）開路時(shí)（I=0）的路端電壓即電源電動(dòng)勢(shì)，因此，內(nèi)電阻

也可由圖線斜率的絕對(duì)值即內(nèi)阻，有：

（2）a點(diǎn)對(duì)應(yīng)外電阻

此時(shí)電源內(nèi)部的熱耗功率：

也可以由面積差求得：

（3）電阻之比：

輸出功率之比：

（4）電源最大輸出功率出現(xiàn)在內(nèi)、外電阻相等時(shí)，此時(shí)路端電壓，干路電流，因而最大輸出功率

當(dāng)然直接用計(jì)算或由對(duì)稱性找乘積IU（對(duì)應(yīng)于圖線上的面積）的最大值，也可以求出此值。