Question

某同學利用圖甲所示電路，探究電源在不同負載下的輸出功率．依據所得實驗數據，繪出了如圖乙所示的U-I的圖象．

（1）電流I=0.60A時電源的輸出功率為

 

W．（保留兩位有效數字）
（2）當變阻器電阻為

 

Ω時，電源的輸出功率最大．
（3）該同學認為圖甲電路在實驗操作過程中存在安全隱患，為此設計了如圖丙所示的四個電路，你認為既能達成實驗目的又能消除安全隱患的是

 

．

Answer 1

分析：（1、2）根據U-I圖線得出電流為0.60A時電壓的大小，從而根據P=UI求出輸出功率的大小．當外電阻與內電阻相等時，電源的輸出功率最大，結合U-I圖線得出內電阻的大小，從而得出輸出功率最大時變阻器的阻值．
（3）根據電路圖，分析電路結構，逐項分析，要既能得出在不同負載下的輸出功率，又能消除安全隱患．

解答：解：（1）當I=0.60A時，輸出電壓U=1.5V，則電源的輸出功率為：P=UI=1.5×0.60W=0.90W．
（2）電源的內電阻r=

△U

△I

=

2.05-1.50

0.6

Ω≈0.92Ω，當外電阻等于內電阻時，電源的輸出功率最大，則R=0.92Ω．
（3）A、滑動變阻器采用限流接法，既能保護電路，又能測測出電源的輸出功率，故A正確；
B、電壓表測滑動變阻器兩端電壓，并不能測出電路的路端電壓，該電路能保證電路安全，但不能測出電源的輸出功率，故B錯誤；
C、當滑動變阻器滑動片滑動到最左端，電源短路，存在安全隱患，故C錯誤；
D、滑動變阻器采用分壓接法，既能保護電路，又能測測出電源的輸出功率，故D正確；
故選：AD．
故答案為：（1）0.90，（2）0.92，（3）AD．

點評：解決本題的關鍵知道當外電阻等于內電阻時，電源的輸出功率最大，以及知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區別，知道圖甲電路存在安全隱患的原因．