Question

某同學利用“測定電池電動勢和內阻”實驗所得的U、I數據，根據電池的輸出功率P=IU，得出被測電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的圖線如圖所示．若外電路分別為2.5Ω和10Ω的電阻時，它們的實際功率分別為

 

W和

 

W．實際使用時，在這兩個電阻中選擇阻值為

 

Ω的電阻較好，理由是：

 

．理論研究證明，當電路的外電阻等于電源電源內阻時，電源電源的輸出功率最大，則由上題所得圖線可知，被測電池組的內阻r=

 

Ω，電動勢E=

 

 V．

Answer 1

分析：根據輸出功率P隨外電阻R變化的圖線求得外電路分別為2.5Ω和10Ω的電阻時它們的實際功率．
當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，利用這個結論求解即可．

解答：解：根據輸出功率P隨外電阻R變化的圖線得
外電路為2.5Ω電阻時，P=40W．
外電路為10Ω電阻時，P=40W．
實際使用時，在這兩個電阻中選擇阻值為10Ω的電阻較好，理由是：在功率相同時，10Ω的效率高．
當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大，由圖象可以看出，當電阻R=5Ω時，電源的輸出功率最大，為45W，故電源內阻為5Ω；
再根據P=I²R=（

E

r+R

）²R，
有：45=（

E

5+5

）²×5，
解得：E=30V．
故答案為：40，40，10，在功率相同時，10Ω的效率高，5，30．

點評：本題關鍵是要明確“當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大”的結論．