Question

在電學探究實驗課中，某組同學在實驗室利用如圖甲所示的電路圖連接好電路，并用于測定定值電阻R₀、電源的電動勢E和內電阻r₀．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，另一同學記錄了電流表A和電壓表V₂的測量數據．根據所得數據描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線．則有（　　）

• A、圖象中的圖線乙是電壓表V₁的測量值所對應的圖線
• B、由圖象可以得出電源電動勢和內阻分別是E=1.50 V，r=1.0Ω
• C、當該電源只給定值電阻R₀供電時R₀消耗的功率為0.55 W
• D、圖象中兩直線的交點表示在本電路中該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、由圖可知，V₁測電源的路端電壓，V₂測量R₀兩端的電壓，路端電壓隨電流增大而減小，定值電阻兩端電壓隨電流增大而增大，由圖乙所示圖象可知，圖線甲是電壓表V₁的測量值所對應的圖線，圖線乙是V₂的測量值所對應的圖線，故A錯誤；
B、由電源的U-I圖象可知，圖象與總軸的交點縱軸坐標軸是1.5，則電源電動勢E=1.5V，電源內阻r=

△U

△I

=

1.5-1.0

0.5

=1Ω，故B正確；
C、兩圖象交點表示兩電壓表示數相等，此時滑動變阻器接入電路的阻值為零，只有定值電阻接在電源兩端，由圖象可知，此時電阻兩端電壓為1V，電路電流為0.5A，則當該電源只給定值電阻R₀供電時R₀消耗的功率P=UI=1×0.5=0.5W，故C錯誤；
D、電源的效率為：η=

I2R外

I2(r+R外)

=

1

1+ r R外

，外電路電阻R_外越大，電源效率越高，圖象兩直線相交時，外電路電阻最小，電源效率最低，故D錯誤；
故選：B．

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．