Question

电源本身有一定的电阻，因此，实际电源可以等效为一个没有电阻的理想电源和一个阻值一定的电阻串联而成（如图示）。如电路图所示，合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示。图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为电源输出功率跟电压表示数关系，图丙为电源输出功率（指电源外部电路的电功率）和总功率的比值η与变阻器接入电路电阻大小的关系。不计电表、导线对电路的影响，则图中a点对应的滑片位置为电路图中的_____处（选“A”、“B”），电源电为_____V，其中a点的坐标为________。

 

Answer

B； 6V； （0.6，4.8）。

【解析】

[1]根据题意知道，滑动变阻器与电源电阻串联，电压表测量电源以外电路的电源，当滑片位置于B点时，滑动变阻器接入电路电阻最大，电压表示数为最大，由此可知，甲图中a点对应电压最大，说明滑片位置于B点；

[2]设电源电压为U，内阻为r，由甲图，短路电流是：

当滑动变阻器电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于滑动变阻器接入电路的电阻与电源内阻相等，由串联电路特点知道，电源内阻电压等于滑动变阻器电压，即滑动变阻器电压为，由乙图知道，

，

解得U=6V，r=2Ω；

[3]根据题意知道，电源效率是：

当滑动变阻器阻值全部接入电路时，电源的效率最高，由丙图知道，

解得R=8Ω，所以，滑片位置于B点时，电路电流是：

电压表的示数是：

Ua =U-Ir=6V-0.6A×2Ω=4.8V，

故a点的坐标是（0.6，4.8）。