Question

【題目】如圖所示，R為電阻箱， 為理想電壓表．當電阻箱讀數為R1=2Ω時，電壓表讀數為U1=4V；當電阻箱讀數為R2=5Ω時，電壓表讀數為U2=5V．求：

（1）電源的電動勢E和內阻r．
（2）當電阻箱R讀數為多少時，電源的輸出功率最大？最大值Pm為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由閉合電路歐姆定律：

聯立上式并代入數據解得：

E=6V

r=1Ω

電源電動勢為6V，內阻為1Ω；

（2）解：由電功率表達式：

將上式變形為：

由上式可知R=r=1Ω時P有最大值為 ；

故P的最大輸出功率為9W．

【解析】（1）由兩次電壓表及電阻箱的讀數，列出閉合電路歐姆定律聯立可求得電動勢和內阻；（2）由功率表達式可知，當內外電阻相等時，電源的輸出功率最大；由數學知識可求得最大值．