高二物理题求解!求二三题详解

如题所述

2、改装后就是电流表和电压表,与改装之前无关。电压表的内阻很大,电流表的内阻很小,所以串联之后整个电路的阻值很大,电流很小,所以电流表指针几乎不偏转,而电压表的示数是电压表等效电阻上承受的电压,这里就近似等于电源电压了。

3、根据图像可以算出R1=1V/2A=0.5欧,R2=2V/2A=1欧,电源内阻r=3V/6A=0.5欧。
电源输出功率最大的时候即外接电阻等于电源内阻的时候,就是电路理论中的最大功率传输定理。所以本题选A。
最大功率传输定理的证明:
设电源电动势为E,内阻为r,外电路电阻为R。则R上的电压为U=E×R/(R+r),回路中的电流为I=E/(R+r),电源的输出功率即为外电路消耗的功率P=U*I=R*E^2/(R+r)^2=E^2/[R+r^2/R+2r]
利用基本不等式,P的分子项为R+r^2/R+2r >= 2*sqrt(R*r^2/R)+2r = 4r
当且仅当R=r^2/R即R=r时等号成立。
所以当R=r时P有最大值E^2/(4r)
此时的效率(外电路消耗的功率除以电源发出的功率)=U*I/(E*I)=U/E=0.5。
即在外电路消耗最大功率时,电源发出的功率只有50%被负载消耗,剩下50%被电源自身消耗。
同样的方法可以证明,在阻抗为复数时,负载消耗最大功率的条件是负载阻抗等于电源内阻抗的共轭。【实数的共轭就是其自身】
应用:通信系统中,需要的是负载上有最大的功率,此时就要求负载的阻抗与电源内阻抗互为共轭,称为“阻抗匹配”。而在输电系统中,阻抗匹配意味着发电机发出的电能有50%被浪费了,这是绝对不允许的。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2014-10-02
2、两只G表是串联的,流过它们的电流相等,因此它们指针偏角相同。选A

3、由图中可知,电源内阻r=3/6=0.5Ω。R1=1/2=0.5Ω,R2=2/2=1Ω。
当外电路电阻等于内阻时,电源输出功率最大。所以选A
相似回答