Question

兩位同學在實驗室利用如圖甲所示的電路測定定值電阻R₀、電源的電動勢E和內電阻r，調節滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄了電流表A和電壓表V₁的測量數據，另一同學記錄是電流表A和電壓表V₂的測量數據．根據數據描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線．則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是（　　）

A．滑動變阻器的滑動頭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0.5 W

D．電源的效率達到最大值

Answer 1

分析：由圖可知，V₁測電源的路端電壓，V₂測量R₀兩端的電壓；則兩條U-I圖象表示的意義不同，根據圖象的意義可知交點的意義，并求出電源的輸出功率及定值電阻R₀上消耗的功率．

解答：解：A、由題意可知圖象1表示電源的路端電壓隨電流的變化關系；圖象2表示電阻兩端的電壓隨電流的變化關系；
交點處說明兩圖象表示的電流相等，并且電壓相等，故說明此時滑動變阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A錯誤；
B、當電路中外電阻等于內電阻時，電源輸出功率最大，但本題R₀＞r，改變滑動變阻器時無法達到電路中內、外電阻相等，此時當外電阻越接近內電阻時，電源輸出功率最大，故B正確；
C、由圖可知，此時電源的路端電壓為1.0V，電流為0.5A，定值電阻上消耗的電功率P=UI=0.5W，故C正確
D、電源的效率：η=

IE-I2r

IE

，故電流越小功率越大，可見滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大，故D錯誤；
故選BC．

點評：本題考查測定電動勢和內電阻實驗的數據處理方法，要結合電路分析圖線的意義，注意分析交點及截距等圖象給出的隱含條件．