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如圖所示的甲乙兩個電路中電源電動勢E和內阻r已知，定值電阻R0已知，求電阻箱的阻值R調至多大時，其獲得的電功率最大，最大值為多少？
分析：（1）甲圖中，將電源和電阻R0整體看作電源，當外電阻R與等效電源的內電阻相等時，等效電源的輸出功率最大；
（2）圖乙中，同樣將電源和電阻R0整體看作電源，當外電阻R與等效電源的內電阻相等時，等效電源的輸出功率最大；
解答：解：（1）甲圖中，將電源和電阻R0整體看作電源，當外電阻R與等效電源的內電阻（r+R0）相等時，等效電源的輸出功率最大；
最大電功率為：Pmax=[
E
2(r+R0)
]2(r+R0)=
E2
4(R0+r)
；
（2）乙圖中，同樣將電源和電阻R0整體看作電源，當外電阻R與等效電源的內電阻相等時，等效電源的輸出功率最大；
等效電源的內電阻等于r與R0并聯的電阻，為：
rR0
r+R0
；等效電源的電動勢為
R0
r+R0
E；
當R=
rR0
r+R0
時有最大電功率，為：
Pmax=
(
R0
R0+r
E)2
4
R0r
R0+r
=
R0E2
4r(R0+r)

答：甲圖中，電阻箱的阻值R調至r+R0時，其獲得的電功率最大，最大值為
E2
4(R0+r)
；
乙圖中，電阻箱的阻值R調至
rR0
r+R0
時，其獲得的電功率最大，最大值為
R0E2
4r(R0+r)
．
點評：本題考查了將實際的有源電路等效成電源的方法，等效電源的電壓等于外電路開路時的路端電壓，等效電源的內電阻等于將電源換成內電阻r的混連總電阻．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的情況中，a、b兩點的電場強度和電勢均相同的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學在“探究電磁感應的產生條件”的實驗中，設計了如圖所示的裝置．線圈A通過電流表甲、高阻值的電阻R‘、變阻器R和開關連接到干電池上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表相同，零刻度居中．閉合開關后，當滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的不同的位置如圖所示．
（1）當滑片P較快地向左滑動時，甲表指針的偏轉方向是
向右偏
向右偏
，乙表指針的偏轉方向是
向左偏
向左偏
．（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏轉”）
（2）斷開開關，待電路穩(wěn)定后再迅速閉合開關，乙表的偏轉情況是
向左偏
向左偏
（填“向左偏”、“向右偏”或“不偏轉”）
（3）從上述實驗可以初步得出結論：
穿過閉合回路的磁通量變化而產生感應電流，感應電流的磁場總要阻得引起感應電流的磁通量變化．
穿過閉合回路的磁通量變化而產生感應電流，感應電流的磁場總要阻得引起感應電流的磁通量變化．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中（ 結果均保留兩位小數）
某同學用圖所示裝置進行實驗，得到如圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當地重力加速度為9.8m/s2，重錘的質量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內，重錘動能的增加量為
8.00
8.00
J，重力勢能的減少量為
8.25
8.25
J．
利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2．
在實驗中發(fā)現，重錘減小的重力勢能總大于重錘增大的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為
0.30
0.30
N．

（2）從表中選擇適當的器材設計一個電路來測量電流表A1的內阻r1，要求盡可能高的測量精度，并能測得多組數據．
器材（代號） 規(guī)格
電流表（A1） 量程10mA，待測內電阻r1約2Ω
電流表（A2） 量程50 μA，內阻r2=750Ω
電壓表（V） 量程15V，內阻r3=10kΩ
定值電阻（R1） 阻值R1=35Ω
滑動變阻器（R2） 總電阻值約5Ω
電池（E） 電動勢1.5V，內阻不計
開關S
導線若干
1某同學設計了如圖甲、乙所示電路，那么為了滿足題目要求，應選擇圖
乙
乙
（選填“甲”或“乙”）．2同學A按電路圖乙將實物連接成如圖丙所示電路，同學B在閉合開關S前檢查發(fā)現有兩處錯誤或不恰當的地方，請你指出
電流表A1正負接線柱接反了
電流表A1正負接線柱接反了
_、
滑片P應置于最左端
滑片P應置于最左端
.3根據正確的電路選擇，由測量數據中的一組計算來r1，則表達式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
，式中各符號的意義是
I1、I2為A1、A2示數，r2為A2內阻，R1為定值電阻
I1、I2為A1、A2示數，r2為A2內阻，R1為定值電阻

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖所示，圖甲、圖乙是物理史上兩個著名實驗的示意圖，通過這兩個實驗人們對光的本性有了比較全面的認識：
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①圖甲是英國物理學家托馬斯?楊做的
 
實驗的示意圖，該實驗是光的
 
說的有力證據．
②圖乙是
 
實驗的示意圖，該實驗是光的
 
說的有力證據．
（2）如圖是一個較復雜電路，所有電阻均為R，a、b、c、d、e、f、g、h、i為電路的測試點．現用電壓傳感器檢測電路在電鍵閉合后有哪些點與c點電勢相等．（將電壓傳感器的兩個接線柱分別和兩個探針相連接，當正接線柱的電勢高于負接線柱時，讀數為正）．
①若在圖中連接電壓傳感器正接線柱的探針接觸a點，連接負接線柱的探針接觸b點時，讀數為負，則可以判斷a點接在電源的
 
極上（選填“正”或“負”）．
②對于該實驗的認識與判斷，下列說法正確的是
 

A．電壓傳感器為零時表明所測兩點電勢相等
B．檢測電勢相同點只能用電壓傳感器，不能用電壓表
C．在檢測過程中兩個探針可以交換
D．從實驗原理來說，如用電流傳感器代替電壓傳感器亦可以完成檢測
（3）用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內電阻r，所給的器材有：電壓表V、電流表A、變阻器R以及電鍵S和導線若干．
①在方框中畫出實驗電路圖．
②如圖所示的U-I圖上是由實驗測得的7組數據標出的點，請你完成圖線，并由圖線求出E=
 
V，r=
 
Ω．
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③若選用兩組數據，用歐姆定律算出E、r，則選用第
 
和第
 
組數據誤差最大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某同學用如圖所示的裝置測定重力加速度：
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①電火花計時器的工作電壓為
 
，頻率
 
．
②打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的
 
端應和重物相連接．（選填“甲”或“乙”）
③實驗中在紙帶上連續(xù)打出點1、2、3、…、9，如圖所示，由紙帶所示數據可算出實驗時的加速度為
 
m/s2．
④當地的重力加速度數值為9.8m/s2，請列出測量值與當地重力加速度的值有差異的主要原因
 
．
（2）某同學在做測金屬絲電阻率的實驗中，取一根粗細均勻的康銅絲，其中有兩個步驟是用螺旋測微器測出康銅絲的直徑d和用伏安法測量的康銅絲的電阻R．
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①用螺旋測微器測量康銅絲直徑如丙圖所示，由圖可知其直徑為
 
mm．
②圖乙是測量康銅絲電阻的原理圖，根據原理圖在如圖甲所示的實物圖中畫出連線．
③利用上面的電路圖測出的電阻值比真實值
 
（填“偏大”或“偏小”），這種誤差叫做
 
誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”）．

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