Question

如圖所示，R₁、R₂為定值電阻，R₃為滑動(dòng)變阻器，3個(gè)電阻采用圖（甲）的方式接在電源上，已知R₁=3Ω，R₂=12Ω．現(xiàn)利用電壓傳感器（相當(dāng)于電壓表）和電流傳感器（相當(dāng)于電流表）研究R₃上電壓與電流的變化關(guān)系，移動(dòng)R₃上的滑動(dòng)片，在計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖（乙）所示的U-I圖象（圖中的實(shí)線部分）．則電源的電動(dòng)勢(shì)E=______；R₃消耗的最大功率P_3m=______．

Answer 1

（1）由圖乙所示圖象可知，當(dāng)U=0時(shí)，I=1.5A，此時(shí)R₃阻值為零，I=

E

R1+r

，即：1.5=

E

3+r

，
若R₃無(wú)限地變化，電壓4.5V的時(shí)候電流為0，此時(shí)R₃視為斷路，電路電流I=

4.5

R2

=

E

R1+R2+r

，即：

4.5

12

=

E

3+12+r

，
由以上兩式可得：E=6V，r=1Ω；
（2）R₃消耗的功率P=UI=（4.5-

4.5

1.5

I）I=4.5I-3I²，當(dāng)I=0.75A時(shí)，功率最大，P_3m=4.5×0.75-3×0.75²=1.6875W．
故答案為：6V；1.6875W．