题目

如图20所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。3个电阻采用如图（a）方式接在电源上，已知R1＝3Ω、R2＝12Ω。现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图（b）所示的一条直线（实线部分）。求： （1）此电源的电动势、内电阻各是多少？ （2）R3的最大阻值是多少？ （3）R3消耗的最大功率是多少？ 答案：（1）E＝6V　　r＝1Ω　（2）6W（3） 解析: （1）电压为0的时候电流为1.5A，此时R3阻值为零 有I＝E/（R1＋r） 　　  （1分） 根据图线，若R3无限制变化，电压4.5V的时候电流为0，此时R3视为断路 有＝　　（1分） 　 　由以上两式可得：E＝6V　（1分）　r＝1Ω　（1分） （2）解1： 根据图线和电路图的动态变化判断，R3可获得的最大电压是3V，此时R3最大 　　2分 得R3＝6W……1分 解2： 根据图线，R3两端的电压随电流增大而减小，根据欧姆定律，电压最大3V而电流最小0.5A的位置即为R3最大的位置　（2分）   R3＝＝6W　　　　　　　  　（1分） （3）由　 （2分） 　　　 　得：当时，功率最大　　（1分） 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

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