Question

9．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R₀的阻值，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关S₁，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压表2和电流测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线．请回答下列问题：

（1）根据图乙中的M、N两条直线可知AD．
A．直线M是根据电压表2和电流表的数据画得的
B．直线M是根据电压表1和电流表的数据画得的
C．直线N是根据电压表2和电流表的数据画得的
D．直线N是根据电压表1和电流表的数据画得的
（2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是BC．
A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端
B．电源的功率最大
C．定值电阻R₀上消耗的功率为0.5W
D．电源的效率达到最大值
（3）根据图乙可以求得电源电动势E=1.5V，内电阻r=1Ω，定值电阻R₀=2Ω．

Answer 1

分析 （1）定值电阻的U-I图线是正比图线，电源的U-I图线是向下倾斜的图线；
（2）两个图线的交点是将电阻和电源直接相连时电路中的电压和电流值；
（3）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻；电源的U-I图线的纵轴截距表示电动势，斜率表示内电阻；

解答 解：（1）A、定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压表2和电流表的数据画得的，故A正确，B错误；
C、电源的U-I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压表1和电流表A的数据画得的，故C错误，D正确；
故选：AD
（2）A、当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连，故滑动变阻器是短路，滑动头P滑到了最左端，故A错误；
B、滑动变阻器短路时，外电阻与内电阻最接进，故电源输出功率最大，故B正确；
C、此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，故C正确；
D、外电阻最小，效率最低，故D错误；
故选：BC
（3）定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，则R₀=$\frac{1.0}{0.5}$=2Ω；
图线N的纵轴截距表示电动势，为1.5V；斜率表示内电阻，r=$\frac{1.5-1.0}{0.5}$=1Ω；
故答案为：（1）AD；（2）BC；（3）1.5；1；2

点评 本题关键要明确定值电阻的U-I图象和电源电动势的U-I图象的物理意义和区别，然后根据具体数据进行判断．