Question

9．為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R₀的阻值，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．閉合開關(guān)S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓表2和電流測(cè)得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U-I直線．請(qǐng)回答下列問題：

（1）根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知AD．
A．直線M是根據(jù)電壓表2和電流表的數(shù)據(jù)畫得的
B．直線M是根據(jù)電壓表1和電流表的數(shù)據(jù)畫得的
C．直線N是根據(jù)電壓表2和電流表的數(shù)據(jù)畫得的
D．直線N是根據(jù)電壓表1和電流表的數(shù)據(jù)畫得的
（2）圖象中兩直線交點(diǎn)處電路中的工作狀態(tài)是BC．
A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到了最右端
B．電源的功率最大
C．定值電阻R₀上消耗的功率為0.5W
D．電源的效率達(dá)到最大值
（3）根據(jù)圖乙可以求得電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)電阻r=1Ω，定值電阻R₀=2Ω．

Answer 1

分析 （1）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，電源的U-I圖線是向下傾斜的圖線；
（2）兩個(gè)圖線的交點(diǎn)是將電阻和電源直接相連時(shí)電路中的電壓和電流值；
（3）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，斜率表示電阻；電源的U-I圖線的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率表示內(nèi)電阻；

解答 解：（1）A、定值電阻的U-I圖線是正比圖線，一定經(jīng)過原點(diǎn)，故圖線M是根據(jù)電壓表2和電流表的數(shù)據(jù)畫得的，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、電源的U-I圖線是向下傾斜的圖線，故直線N是根據(jù)電壓表1和電流表A的數(shù)據(jù)畫得的，故C錯(cuò)誤，D正確；
故選：AD
（2）A、當(dāng)定值電阻和電源的電流、電壓相等時(shí)，一定是電阻直接與電源相連，故滑動(dòng)變阻器是短路，滑動(dòng)頭P滑到了最左端，故A錯(cuò)誤；
B、滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，外電阻與內(nèi)電阻最接進(jìn)，故電源輸出功率最大，故B正確；
C、此時(shí)電阻的電壓為1V，電流為0.5A，故功率為0.5W，故C正確；
D、外電阻最小，效率最低，故D錯(cuò)誤；
故選：BC
（3）定值電阻的U-I圖線是正比圖線，斜率表示電阻，則R₀=$\frac{1.0}{0.5}$=2Ω；
圖線N的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，為1.5V；斜率表示內(nèi)電阻，r=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1Ω；
故答案為：（1）AD；（2）BC；（3）1.5；1；2

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要明確定值電阻的U-I圖象和電源電動(dòng)勢(shì)的U-I圖象的物理意義和區(qū)別，然后根據(jù)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷．