如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V...

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如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机, 电动机线圈电阻 r1=0.5Ω,A、V1、V2均理想电表。闭合开关 S1、断开开关 S2,在将滑动 变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图2所示。

如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V...如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第2张

(1)求电源的电动势E和内阻r;

(2)求滑动变阻器R2的最大功率 Pm;

(3)若滑动变阻器的滑动触头P滑到最左端后,再闭合开关S2,此时电流表的示数 I=1.0A,求此状态下电动机的输出功率P

【回答】

(1)E=6V,r=2Ω(2)0.9W(3)1.875W

【解析】

由题图2可知,图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势,由图线A可知R1 的电阻,电压表如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第3张的示数变化如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第4张等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化,根据斜率求出内阻r;将Rl看成电源的内阻,当等效电源的内外电阻相等时,滑动变阻器R2的功率最大,根据闭合电路欧姆定律求解电流,再求出滑动变阻器 R2 的最大功率;当电流表的示数如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第5张时,根据闭合电路欧姆定律求出电源的路端电压,根据并联分流求出此时通过电动机的电流,根据如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第6张求出电动机的输出功率;

【详解】

解:(1)由题图2可知,图线B的延长线与纵轴的交点值表示电动势,即电源的电动势如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第7张

由图线A可知如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第8张

电压表如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第9张的示数变化如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第10张等效于电源内阻r和定值电阻R1分得的电压变化,则如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第11张与电流表示数的变化如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第12张的比值为如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第13张,即如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第14张

解得电源内阻如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第15张

(2)由图线B知,滑动变阻器接入电路的最大阻值如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第16张

根据等效电源原理可知,当如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第17张时,如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第18张的功率最大,

此时电流如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第19张

滑动变阻器如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第20张的最大功率为如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第21张

(3)当电流表的示数如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第22张时,电源的路端电压为如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第23张

此时通过如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第24张的电流为如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第25张

此时通过电动机的电流为如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第26张

则电动机的输出功率如图1所示,电路中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,M为玩具电动机,电动机线圈电阻r1=0.5Ω,A、V1、V... 第27张

知识点:闭合电路的欧姆定律

题型:解答题

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