某闭合电路的路端电压U随外电阻R变化的图线如图所示,则电源的电动势为______,内电阻为______,当U=2V时,电

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  • 解题思路:根据闭合电路欧姆定律分析得知,当外电阻为无穷大时,电流为零,路端电压等于电源的电动势.根据图中(5,2.5)点的状态求出电源的内电阻.当外电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大,由欧姆定律和功率公式求出电源的最大的输出功率.

    当外电阻为无穷大时,路端电压等于电源的电动势,由图读出,电场势 E=3V.

    由图知道,当R=5Ω,U=2.5V,则电流I=[U/R]=[2.5/5]A=0.5A,电源的内电阻为r=[E−U/I]=[3−2.5/0.5]Ω=1Ω.

    根据数学知识分析可知,当外电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大,此时电路中电流为I=[E/2r];

    电源的最大输出输出功率为 Pm=I2R=I2r=

    E2

    4r=

    32

    4×1W=2.25W

    故答案为:3V,1Ω,2.25W.

    点评:

    本题考点: 闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.

    考点点评: 本题关键要理解电动势与路端电压的关系,根据物理规律理解图象的意义.对于电源的最大输出功率也可以运用数学知识求极值得到.

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