Question

12．兩位同學在實驗室中利用如圖 （a）所示的電路測定定值電阻R₀、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄的是電流表A和電壓表V₁的測量數(shù)據(jù)，另一同學記錄的是電流表A和電壓表V₂的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U-I圖線．回答下列問題：
（1）根據(jù)甲、乙兩同學描繪的圖線，可知AD
A．甲同學是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)
B．甲同學是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)
C．乙同學是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)
D．乙同學是根據(jù)電壓表V₂和電流表A的數(shù)據(jù)
（2）圖象中兩直線的交點表示的物理意義是BC
A．滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最右端
B．電源的輸出功率最大
C．定值電阻R₀上消耗的功率為0.5W
D．電源的效率達到最大值
（3）根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R₀=2.0Ω，電源電動勢E=1.50V，內(nèi)電阻r=1.0Ω．

Answer 1

分析 （1）從電路連接結(jié)合電流表和電壓表的讀數(shù)變化判斷甲、乙兩同學描繪的圖線的含義．
（2）圖象中兩直線的交點表示電壓表V₁的讀數(shù)與電壓表V₂的讀數(shù)相等，即滑動變阻器的阻值為0，根據(jù)圖象求解．
（3）由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；由圖象與橫坐標的交點利用閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)電阻．

解答 解：（1）從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時，電壓表V₁的讀數(shù)減小，電壓表V₂的讀數(shù)增大．
甲同學是根據(jù)電壓表V₁和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，故B錯誤，A正確；乙同學是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的，故C錯誤，D正確．
故選AD．
圖象中兩直線的交點表示電壓表V₁的讀數(shù)與電壓表V₂的讀數(shù)相等，即滑動變阻器的阻值為0，
A、滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最左端，故A錯誤；
B、圖象可以得出電阻R₀的阻值大于電源的內(nèi)阻，滑動變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的交點對應(yīng)滑動變阻器的阻值為0，即電源的輸出功率最大，故B正確；
C、定值電阻R₀消耗功率為：P=U₂I=1.0×0.5 W=0.5 W，故C正確；
D、電源的效率為：η=$\frac{UI}{EI}$=$\frac{U}{E}$，U越大，效率越大，故D錯誤．
故選BC．
（3）從圖象可以得出定值電阻R₀的阻值為：R₀=$\frac{{U}_{2}}{I}$=2.0Ω；
從甲同學的圖象可以得出圖象在U軸上的截距為1.50 V，即電源的電動勢為1.50 V，
圖象斜率的絕對值為：k=$\frac{{△U}_{1}}{△I}$=1.0，即電源的內(nèi)阻為r=1.0Ω．
故答案為：（1）AD�。�2）BC�。�3）2.0　1.50　1.0

點評 本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)和定值電阻電流及電壓數(shù)據(jù)的處理，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．