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在如图所示电路中,电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.50Ω。定值电阻R1=2...

在如图所示电路中,电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.50Ω。定值电阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3是最大电阻值为5.0Ω的滑动变阻器。接通开关K,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围和电源输出的最大电功率。

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2.1A≤I≤3.0A;11.4W 【解析】 试题分析:设R3中与R1串联的那部分电阻为x,外电路的结构是:x与R1串联、(R3-x)与R2串联,然后这两串电阻再并联。 外电阻为 根据数学知识可知,当两数和为定值时:若两数差值越大则其积越小,两数差值越小则其积越大,两数相等时其积最大。 要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大。即当时,R最大,解得x1=3Ω。 外电路最大电阻为 通过电源的最小电流为 要使通过电源的电流最大,外电阻应当最小。因为R1=2Ω<R2=3Ω,所以当变阻器滑动头滑到R3左端点时两部分电阻差值最大,此时x2=0时,R最小。 外电路的最小电阻为 通过电源的最大电流为 通过电源的电流范围为2.1A≤I≤3.0A 电源输出的电功率为 外电阻越接近内电阻,电源输出的电功率越大,当外电阻最小时,外电阻最接近于内电阻,此时电源输出的电功率最大,最大输出电功率为 考点:闭合电路的欧姆定律;电功率. 【名师点睛】此题是电路的综合题,考查闭合电路的欧姆定律以及电功率的计算;关键还是要搞清电路的结构;灵活运用物理知识及数学知识进行讨论计算;一些二级结论要熟记,例如:当内外电路的电阻相等时,电源的输出功率最大.  
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考点分析:
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一辆以蓄电池为驱动能源的环保电动汽车,拥有三十多个座位,其电池每次充电仅需三至五个小时,蓄电量可让汽车一次性跑5.0×105m,汽车时速最高可达1.8×102km/h,汽车总质量为9.0×103kg。驱动电机直接接在蓄电池的两极,且蓄电池的内阻为r=0.20Ω。当该汽车在某城市快速水平公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=1.5×102A,电压U=3.0×102V,内电阻RM=0.40Ω。在此行驶状态下(取g=10 m/s2),求:

(1)驱动电机输入的电功率P

(2)驱动电机的热功率P

(3)驱动电机输出的机械功率P

(4)蓄电池的电动势E。

 

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在如图所示电路中,电源电动势E=15V、内阻r=1.0Ω,定值电阻R1=29Ω,R2=30Ω,R3=60Ω。当开关闭合后,电阻R3上消耗的电功率是多大?

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为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:

A.待测干电池E(电动势约1.5 V,内阻约1.0Ω);

B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻10Ω);

C.电流表A(量程0~0.60 A,内阻0.10Ω);

D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω,额定电流为2 A);

E.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1 000Ω,额定电流为1 A);

F.定值电阻R3=990Ω;

G.开关K和导线若干。

(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_________(填仪器代号)。

(2)请在图甲方框中画出实验电路原理图,并注明器材的字母代号。

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(3)请根据你在图甲方框中所画的实验电路原理图,在图乙所示的实物图中用笔画线代替导线,完成实验电路。

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(4)下表为某同学根据正确的电路图所测得的实验数据(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数)。

I2/A

0.10

0.20

0.28

0.40

I1/mA

1.39

1.32

1.25

1.16

请在图丙的坐标系中标出适当的坐标值并作出I1-I2的图象。

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(5)根据你所画出的I1-I2图象,可求得被测干电池的电动势E=_______V,内电阻r =______Ω。(小数点后面保留两位数字)

 

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在用螺旋测微器测量某金属丝的直径时,固定刻度和可动刻度如图所示,则该金属丝的直径为__________mm。

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用量程为200μA、内阻为100Ω的电流表串联一个阻值为9900Ω的电阻改装成电压表,用该电压表测量某电路两端电压时,表盘指针位置如图所示,则被测电压为_______V。

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